JP2001259395A - Aerator - Google Patents

Aerator

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JP2001259395A
JP2001259395A JP2000080576A JP2000080576A JP2001259395A JP 2001259395 A JP2001259395 A JP 2001259395A JP 2000080576 A JP2000080576 A JP 2000080576A JP 2000080576 A JP2000080576 A JP 2000080576A JP 2001259395 A JP2001259395 A JP 2001259395A
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JP
Japan
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liquid
forming tank
flow forming
gas
discharge flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000080576A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokumitsu Kadota
徳光 門田
Iyuu Yoshimi
偉雄 吉見
Michiro Nonaka
道郎 野中
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.)
Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nittetsu Mining Co Ltd filed Critical Nittetsu Mining Co Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aerator for continuously feeding a large amount of foams of uniform foam size of approximately several tens μm into a treatment liquid by a small amount of consumption energy. SOLUTION: The aerator is provided with a jet flow forming tank 3 with a jet outlet 4 opened on its bottom 3a to be immersed in the liquid 1 to be treated, the liquid feed means 7 feeding a liquid W into the jet flow forming tank 3 in the jet direction of forming swirl flows swirling inside the tank along the peripheral wall of the jet flow forming tank 3 and a gas feed means 9 naturally sucking air G by swirl flows from a gas introduction inlet 8a provided facing a jet outlet 4 in the jet flow forming tank 3 and feeding the air into the just flow forming tank 3, and the liquid W is fed into the jet flow forming tank 3 to form gas and liquid two phase flows in the jet flow forming tank 3, and the gas and liquid two phase flows are dispersed and jetted from the jet outlet 4 into the liquid 1 to be treated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液中に微細気泡を
発生させるエアレータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aerator for generating fine bubbles in a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】河川や湖沼などの水の浄化や、生活排水
等の汚水の浄化を行う方法として、被処理液中の好気性
微生物による生物酸化作用を利用する方法が知られてい
る。また、このような方法による浄化処理では、好気性
微生物による生物酸化作用を活性化するために、被処理
液中に空気の微細気泡を送り込むことが有効であること
も知られている。
2. Description of the Related Art As a method for purifying water from rivers, lakes and marshes, and purifying sewage such as domestic wastewater, there is known a method utilizing the biological oxidizing action of aerobic microorganisms in a liquid to be treated. Also, in the purification treatment by such a method, it is also known that it is effective to introduce fine air bubbles into the liquid to be treated in order to activate the biological oxidizing action of aerobic microorganisms.

【0003】このような浄化処理用として、各種の気泡
発生装置が開発されている。例えば、散気管を用いる方
法では、導入された気体は細孔を通過して液中に気泡と
して供給される。また、機械的方法では、回転する翼に
より導入された気体を細分化して気泡を発生する。
[0003] Various types of bubble generators have been developed for such purification treatment. For example, in a method using a diffuser, the introduced gas is supplied as bubbles in the liquid through the pores. Further, in the mechanical method, the gas introduced by the rotating wings is fragmented to generate bubbles.

【0004】散気管を用いる方法では、細孔の閉塞によ
る気泡サイズのばらつきと気泡発生率の低下や気泡発生
量に制限がある。また、撹拌作用が不充分であるので、
限られた容量の処理液に対しては効果があっても、河川
や湖沼などの大容量の液処理は不可能であるという欠点
があった。また、機械的方法では、消費エネルギが大き
く、気泡サイズのばらつきも大きいという欠点があっ
た。
In the method using a diffuser, there is a variation in bubble size due to blockage of pores, a reduction in bubble generation rate, and a limit on the amount of bubble generation. In addition, because the stirring action is insufficient,
Although effective for a limited volume of processing solution, it has the drawback that it is impossible to process a large volume of solution for rivers and lakes. Further, the mechanical method has disadvantages in that the energy consumption is large and the variation in bubble size is large.

【0005】従来一般に用いられている気泡発生装置
(以下、エアレータという)においては、例えば、被処
理液槽中に配置した細孔を有する管を用いるものの場
合、気泡を発生させる細孔の閉塞により気泡サイズがば
らついたり、気泡発生率が低下したりするという問題
や、気泡発生量に制限があるという問題があった。な
お、このような細孔の閉塞は、比較的短時間のうちに発
生する可能性があり、エアレータの保守にも大きな労力
を必要とするという問題もあった。
[0005] In a conventional bubble generator (hereinafter referred to as an aerator), for example, in the case of using a tube having pores arranged in a liquid tank to be treated, the bubble generator generates bubbles. There are problems that the bubble size varies and the bubble generation rate decreases, and that the amount of bubble generation is limited. In addition, there is a possibility that such blockage of the pores may occur in a relatively short time, and there is also a problem that maintenance of the aerator requires a large amount of labor.

【0006】液浄化への貢献度を高めるためには、発生
した気泡と被処理液とが良く混ざり合うことが必要であ
る。即ち、エアレータから吐出される気泡を含んだ液
(気液混合二相流)は、被処理液中に勢いよく吐出さ
れ、被処理液と気泡との混合による接触が促進されるこ
とが好ましい。
In order to increase the degree of contribution to liquid purification, it is necessary that the generated bubbles and the liquid to be treated are well mixed. That is, it is preferable that the liquid containing gas bubbles (gas-liquid mixed two-phase flow) discharged from the aerator is vigorously discharged into the liquid to be treated, and that the contact between the liquid to be treated and the bubbles is promoted.

【0007】そこで、本願発明者等は上記問題を検討し
て特開平10−230150公報に記載のエアレータを
開発した。このエアレータにより、被処理液中における
気泡の発生効率を高め、吐出流の撹拌作用により発生し
た気泡と、被処理液との接触効率を高めることが可能と
なった。
Therefore, the present inventors have studied the above problems and have developed an aerator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-230150. With this aerator, it has become possible to increase the generation efficiency of bubbles in the liquid to be treated, and to increase the contact efficiency between the bubbles generated by the stirring action of the discharge flow and the liquid to be treated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】その後の本願発明者等
による研究により、気液混合流により被処理液中に供給
する気泡の気泡サイズと実際の浄化性能との間には、気
泡サイズが小さく均一になるほど浄化性能が向上するこ
とが認められ、特に、数十μm程度の微細で均一な気泡
を大量に発生した場合には、浄化性能の向上が著しいこ
とが明らかとなった。
As a result of a study conducted by the inventors of the present application, it was found that the bubble size was small between the bubble size of the bubbles supplied into the liquid to be treated by the gas-liquid mixed flow and the actual purification performance. It was recognized that the purification performance was improved as the size became uniform. In particular, when a large number of fine and uniform bubbles of about several tens of μm were generated, the purification performance was significantly improved.

【0009】つまり、液中に送り込む総空気量が同じで
も、気泡サイズを小さくすれば、その分、液中に送り出
した気泡の表面積が増大して、液体との接触面積が増大
する。また、液中での気泡の浮遊時間が長くなり、液体
と気泡との接触時間が長くなる。これにより、液体中へ
の酸素の溶解効率が向上し、好気性微生物による生物酸
化作用の活性化への貢献度が高くなる。したがって、浄
化処理のために被処理液中に送る気泡は、気泡サイズの
ばらつきをなくすと同時に、気泡サイズをより小さくす
ることが浄化性能向上のため必要となる。
That is, even if the total amount of air sent into the liquid is the same, if the bubble size is reduced, the surface area of the bubbles sent out into the liquid increases accordingly, and the contact area with the liquid increases. In addition, the floating time of the bubbles in the liquid becomes longer, and the contact time between the liquid and the bubbles becomes longer. Thereby, the dissolving efficiency of oxygen in the liquid is improved, and the contribution to the activation of the biological oxidizing action by the aerobic microorganisms is increased. Therefore, it is necessary to reduce the bubble size of the bubbles sent into the liquid to be treated for the purification process while reducing the bubble size in order to improve the purification performance.

【0010】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、少ない消費エネルギで被処理液中に気泡サイ
ズが数十μm程度の均一なサイズの気泡を継続的に大量
供給することができるエアレータを提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to continuously supply a large amount of bubbles having a uniform size of about several tens μm into a liquid to be treated with a small amount of energy consumption. An object of the present invention is to provide an aerator that can be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る請求項1記載のエアレータは、液体中
に気相を取り込んで形成した気液二相流を被処理液中に
吐出することで該被処理液に微細気泡を供給するエアレ
ータにおいて、底部に吐出口が開口して被処理液中に浸
漬される吐出流形成槽と、該吐出流形成槽の周壁に沿っ
て槽内を旋回する旋回流となる噴射方向で前記吐出流形
成槽に液体を加圧供給する液体供給手段と、前記吐出流
形成槽内で前記吐出口に対峙して設けた気体導入口から
前記旋回流によって気体を自然吸引させることで前記吐
出流形成槽に気体を供給する気体供給手段とを備え、前
記吐出流形成槽に液体を加圧供給して形成した気液二相
流を前記吐出口から被処理液中に拡散噴射することを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a gas-liquid two-phase flow formed by taking a gaseous phase into a liquid is discharged into the liquid to be treated. In the aerator that supplies fine bubbles to the liquid to be processed, a discharge port is opened at the bottom and the discharge flow forming tank is immersed in the liquid to be processed, and the inside of the tank is formed along the peripheral wall of the discharge flow forming tank. Liquid supply means for pressurizing and supplying liquid to the discharge flow forming tank in a jetting direction that forms a swirling flow, and the swirling flow from a gas inlet provided in the discharge flow forming tank so as to face the discharge port. A gas supply means for supplying a gas to the discharge flow forming tank by allowing the gas to be naturally sucked in, and a gas-liquid two-phase flow formed by pressurizing and supplying a liquid to the discharge flow forming tank from the discharge port. It is characterized in that it is diffused and injected into the liquid to be treated.

【0012】このエアレータでは、液体供給手段により
吐出流形成槽内に供給された液体は吐出流形成槽の周壁
に沿った旋回流となり、槽内を旋回しながら吐出口に向
けて流れる。この旋回流により吐出流形成槽中央部が低
圧となり、気体供給手段から気体が自然吸引により吐出
流形成槽内に導入される。気体が槽内に導入されると、
旋回する液体中心部に気体が取り込まれて気液二相流が
形成される。そして、吐出流形成槽の吐出口から気液二
相流が拡散噴射されると、吐出口近傍に気体の塊が形成
され、その気体の塊が大きな剪断力によって細分化され
る。また、吐出流形成槽内に導入された気体の一部が液
体中に溶解し、吐出流形成槽の吐出口から被処理液中に
拡散噴射する際の圧力低下に伴い、溶存する気体が液中
に析出して微細な気泡を発生する。これにより、被処理
液中に略均質で微細な気泡を大量に安定供給することが
できる。
In this aerator, the liquid supplied into the discharge flow forming tank by the liquid supply means forms a swirling flow along the peripheral wall of the discharge flow forming tank, and flows toward the discharge port while turning inside the tank. Due to this swirling flow, the center of the discharge flow forming tank becomes low pressure, and gas is introduced into the discharge flow forming tank by natural suction from the gas supply means. When gas is introduced into the tank,
The gas is taken into the swirling liquid center to form a gas-liquid two-phase flow. When the gas-liquid two-phase flow is diffused and ejected from the discharge port of the discharge flow forming tank, a gas mass is formed near the discharge port, and the gas mass is subdivided by a large shear force. In addition, a part of the gas introduced into the discharge flow forming tank dissolves in the liquid, and the dissolved gas is reduced due to the pressure drop when the liquid is diffused and injected into the liquid to be processed from the discharge port of the discharge flow forming tank. Precipitates inside and generates fine bubbles. Thereby, a large amount of substantially uniform and fine bubbles can be stably supplied into the liquid to be treated.

【0013】請求項2記載のエアレータは、前記気体供
給手段が、前記吐出流形成槽に導入する気体の量を調整
する制御弁を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the aerator, the gas supply means has a control valve for adjusting an amount of gas introduced into the discharge flow forming tank.

【0014】このエアレータでは、旋回流による吸引作
用によって前記吐出流形成槽へ導入される気体の量を制
御弁で調整することにより、使用環境に応じて空気流入
量を適切に調整することができ、気泡サイズをより微細
化することができる。
In this aerator, the amount of gas introduced into the discharge flow forming tank by the suction effect of the swirling flow is adjusted by the control valve, so that the air inflow amount can be appropriately adjusted according to the use environment. In addition, the bubble size can be further reduced.

【0015】請求項3記載のエアレータは、前記気体供
給手段の気体導入口に、気体の導入を安定化するノズル
を備えたことを特徴とする。
The aerator according to a third aspect of the present invention is characterized in that a gas inlet of the gas supply means is provided with a nozzle for stabilizing gas introduction.

【0016】このエアレータでは、前記吐出流形成槽の
吐出口に向けて導入される気体の流れが安定して、形成
される気液二相流の被処理液中での流れが安定する。こ
れにより、吐出流形成槽から拡散噴射される気液混合二
相流と吐出流形成槽外部の被処理液との間の界面におけ
る剪断応力を安定した状態にできる。
In this aerator, the flow of the gas introduced toward the discharge port of the discharge flow forming tank is stabilized, and the flow of the formed gas-liquid two-phase flow in the liquid to be treated is stabilized. Thereby, the shear stress at the interface between the gas-liquid mixed two-phase flow diffused and injected from the discharge flow forming tank and the liquid to be treated outside the discharge flow forming tank can be stabilized.

【0017】請求項4記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽が、前記旋回流の旋回中心軸に直交する断面が円
形状に形成され、前記液体供給手段を前記吐出流形成槽
の内周面に対して接線方向に接続したことを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the aerator, the discharge flow forming tank has a circular cross section orthogonal to a center axis of the swirling flow, and the liquid supply means is connected to an inner peripheral surface of the discharge flow forming tank. Are connected in a tangential direction.

【0018】このエアレータでは、前記液体供給手段か
ら液体が供給されることで、吐出流形成槽の内周面に沿
って旋回流が円滑に形成される。
In this aerator, the liquid is supplied from the liquid supply means, so that the swirling flow is smoothly formed along the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank.

【0019】請求項5記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽の底部を、前記気液二相流の噴射方向に突出する
円錐状に形成したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the aerator, the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a conical shape protruding in the direction of jetting the gas-liquid two-phase flow.

【0020】このエアレータでは、吐出流形成槽の底部
を円錐状に形成することにより、吐出流形成槽内で生じ
る旋回流の流れを滑らかにでき圧力損失を低減できる。
このため、消費動力が小さくエネルギ効率の高い構成と
することができる。また、気体導入口ノズル近傍での液
体の軸方向流速分布がなだらかになり、吸引力が大きく
かつ安定するので、これに伴って気体の導入量を増加さ
せることができる。
In this aerator, since the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a conical shape, the flow of the swirling flow generated in the discharge flow forming tank can be made smooth and the pressure loss can be reduced.
For this reason, it is possible to achieve a configuration that consumes less power and has high energy efficiency. In addition, since the axial flow velocity distribution of the liquid in the vicinity of the gas inlet nozzle becomes gentle and the suction force is large and stable, the gas introduction amount can be increased accordingly.

【0021】請求項6記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽の底部を平板状に形成したことを特徴とする。
The aerator according to a sixth aspect is characterized in that the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a flat plate shape.

【0022】このエアレータでは、吐出流形成槽を単純
な形状にでき製造コストを低減できると共に、エアレー
タの小型化を図ることができる。
In this aerator, the discharge flow forming tank can be made simple, the production cost can be reduced, and the size of the aerator can be reduced.

【0023】請求項7記載のエアレータは、前記液体供
給手段は、前記吐出流形成槽の底部から所定高さ隔てた
位置の吐出流形成槽壁面に接続したことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the aerator of the present invention, the liquid supply means is connected to a wall of the discharge flow forming tank located at a predetermined height from a bottom of the discharge flow forming tank.

【0024】このエアレータでは、吐出流形成槽内の底
部から所定高さ隔てた位置から液体を供給して該所定高
さの間を旋回させ続けることにより、旋回流の偏りが低
減され、吐出口から均一に拡散噴射させることができ
る。
In this aerator, the liquid is supplied from a position at a predetermined height from the bottom in the discharge flow forming tank and is continuously swirled between the predetermined heights. Can be uniformly diffused.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係
るエアレータの一実施形態を示す図、図2は本実施形態
のエアレータの構成図であって、(a)は縦断面図で
(b)は図2(a)のA−A断面矢視図を示している。本
実施形態のエアレータ100は、図1に示すように被処
理液1が貯留された処理槽2内に浸漬した状態で使用さ
れ、被処理液1中に直径が数十μm程度の均一なサイズ
の微細気泡を安定して大量供給することを特徴としてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of an aerator according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an aerator of the present embodiment, (a) is a longitudinal sectional view, and (b) is A in FIG. 2 (a). FIG. The aerator 100 of the present embodiment is used in a state where it is immersed in a processing tank 2 in which a liquid 1 to be treated is stored as shown in FIG. 1 and has a uniform size of about several tens μm in the liquid 1 to be treated. It is characterized by supplying a large amount of fine bubbles stably.

【0026】図1及び図2に示すように、本実施形態の
エアレータ100は、周壁が円筒状に形成されると共に
底部3aが外方に突出する円錐状に形成され、該円錐状
の底部3aの中心位置に吐出口4を開口した吐出流形成
槽3と、該吐出流形成槽3内に管路5を介して液体Wを
供給する液体供給手段7と、管路8を介して吐出流形成
槽3内に自然吸引により空気Gを導入する気体供給手段
9とを備えている。処理槽2は、エアレータ100によ
る処理性能に応じた容積となっており、必要とする処理
量の増減に伴って、それに見合った処理能力又は個数の
エアレータが適宜用いられる。或いは、エアレータの処
理性能に見合った容積の処理槽が適宜選択される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the aerator 100 of the present embodiment has a cylindrical peripheral wall and a conical bottom 3a protruding outward. A discharge flow forming tank 3 having a discharge port 4 opened at the center of the tank, a liquid supply means 7 for supplying the liquid W into the discharge flow forming tank 3 through a pipe 5, and a discharge flow through a pipe 8 Gas supply means 9 for introducing air G into the forming tank 3 by natural suction is provided. The processing tank 2 has a volume according to the processing performance of the aerator 100, and as the required processing amount increases or decreases, the processing capacity or the number of aerators corresponding to the processing amount is used as appropriate. Alternatively, a processing tank having a volume corresponding to the processing performance of the aerator is appropriately selected.

【0027】液体供給手段7は、吐出流形成槽3に連通
される管路5に図示しないポンプが接続され、液体Wを
圧力を高めた状態として吐出流形成槽3に加圧供給す
る。なお、本実施形態においては、液体供給手段7が吐
出流形成槽3に供給する液体Wは、処理槽2に貯留され
ている被処理液1と同じものであるが、これに限らず他
の液体であってもよい。また、吐出流形成槽3への管路
5の接続角度は、吐出流形成槽3に送給する液体Wの噴
射方向を規定するもので、液体Wが吐出流形成槽3の周
壁に沿って槽内を旋回する旋回流を形成するように設定
されている。即ち、本実施形態においては、図2(b)
に示すように、管路5を吐出流形成槽3の内周面に対し
て接線方向に接続している。そして、管路5を吐出流形
成槽3の底部から所定高さ隔てた位置、ここでは、エア
レータの高さHに近い位置で吐出流形成槽3の壁面に接
続することで、管路5から供給された液体が吐出流形成
槽3内を旋回し続けることになる。これにより、旋回流
の偏りがなくなり、吐出口から均一に拡散噴射されるよ
うになる。
The liquid supply means 7 is connected with a pump (not shown) to a pipe 5 communicating with the discharge flow forming tank 3, and pressurizes and supplies the liquid W to the discharge flow forming tank 3 in a state where the pressure is increased. In the present embodiment, the liquid W supplied by the liquid supply means 7 to the discharge flow forming tank 3 is the same as the liquid 1 to be processed stored in the processing tank 2, but is not limited to this. It may be a liquid. The connection angle of the pipe 5 to the discharge flow forming tank 3 defines the direction in which the liquid W supplied to the discharge flow forming tank 3 is jetted, and the liquid W flows along the peripheral wall of the discharge flow forming tank 3. It is set so as to form a swirling flow swirling in the tank. That is, in the present embodiment, FIG.
As shown in the figure, the pipe line 5 is tangentially connected to the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank 3. The pipe 5 is connected to the wall of the discharge flow forming tank 3 at a position separated from the bottom of the discharge flow forming tank 3 by a predetermined height, here, at a position close to the height H of the aerator, so that the pipe 5 The supplied liquid continues to swirl in the discharge flow forming tank 3. Thereby, the bias of the swirling flow is eliminated, and the jet is uniformly diffused from the discharge port.

【0028】気体供給手段9は、吐出流形成槽3の吐出
口4と対峙するように気体導入口8aを配設し、槽内に
空気を供給する。気体導入口8aは、槽内の液体中に浸
漬するように管路8の一端側を槽内に延出することで配
置され、その先端には空気の導入を安定化させるノズル
10を設けている。また、管路8の他端側は、大気に解
放されており、大気圧の空気を吐出流形成槽3内に自然
吸引により導入する。なお、図示はしないが管路8の途
中に、空気導入量を調整する制御弁を設けることが好ま
しい。また、気体導入口8aは、構成を簡略化するため
に、管路8を槽内に延出せずに吐出流形成槽底部3aの
反対側の槽端面中央位置に吐出口4と対峙して設けた構
成としてもよい。
The gas supply means 9 is provided with a gas introduction port 8a so as to face the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3, and supplies air into the tank. The gas inlet 8a is arranged by extending one end of the conduit 8 into the tank so as to be immersed in the liquid in the tank, and a nozzle 10 for stabilizing the introduction of air is provided at the tip thereof. I have. The other end of the pipe 8 is open to the atmosphere, and air at atmospheric pressure is introduced into the discharge flow forming tank 3 by natural suction. Although not shown, it is preferable to provide a control valve for adjusting the air introduction amount in the middle of the pipe 8. Further, in order to simplify the configuration, the gas inlet 8a is provided facing the discharge port 4 at the center of the tank end face opposite to the bottom 3a of the discharge flow forming tank without extending the pipe 8 into the tank. May be adopted.

【0029】吐出流形成槽3の底部3aは、図2(a)
に示すように吐出口4からの噴射方向外側に突出する円
錐状に形成され、旋回流が滑らかに吐出口4に向かうよ
うにしている。
The bottom 3a of the discharge flow forming tank 3 is shown in FIG.
As shown in (1), it is formed in a conical shape protruding outward in the ejection direction from the discharge port 4 so that the swirling flow smoothly goes to the discharge port 4.

【0030】次に、上記エアレータ100の作用を説明
する。上記構成のエアレータ100は、図1に示すよう
に、液体供給手段7により吐出流形成槽3に液体Wを加
圧供給することで吐出流形成槽3内に旋回流が形成され
る。旋回流は、吐出流形成槽3の内周面を旋回した後、
吐出口4から抜ける流れとなり、吐出流形成槽3内では
旋回による遠心力によって中心部の圧力が低下する。こ
のため、気体導入口8aから吐出流形成槽3への吸引作
用により槽内の液体中に空気Gが導入される。このとき
導入される空気は、旋回流によって中心部に集まって空
気芯11を形成し、液体の旋回流と共に気液二相流を形
成する。
Next, the operation of the aerator 100 will be described. In the aerator 100 having the above configuration, as shown in FIG. 1, a swirling flow is formed in the discharge flow forming tank 3 by pressurizing and supplying the liquid W to the discharge flow forming tank 3 by the liquid supply means 7. After the swirling flow has swirled the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank 3,
The flow comes out of the discharge port 4, and the pressure in the central part is reduced in the discharge flow forming tank 3 by the centrifugal force due to the swirling. For this reason, the air G is introduced into the liquid in the tank by the suction action from the gas inlet 8 a to the discharge flow forming tank 3. The air introduced at this time gathers at the center by the swirling flow to form an air core 11, and forms a gas-liquid two-phase flow together with the swirling flow of the liquid.

【0031】そして、吐出流形成槽3内に形成された気
液二相流は、吐出口4から被処理液1中に拡散噴射され
る。その際、吐出口4の付近には、ノズル10から噴射
された空気の塊である空気たまり12が形成され、空気
たまりと被処理液1との境界での剪断作用により微細気
泡が発生する。そして、吐出口4から一定距離離れる
と、ほぼ均質に微細気泡14の混和された気液混和流1
6となる。
The gas-liquid two-phase flow formed in the discharge flow forming tank 3 is diffused and injected into the liquid 1 to be processed from the discharge port 4. At this time, an air pocket 12 which is a lump of air injected from the nozzle 10 is formed near the discharge port 4, and fine bubbles are generated by a shearing action at a boundary between the air pocket and the liquid 1 to be treated. When a certain distance from the discharge port 4 is reached, the gas-liquid mixed flow 1 in which the microbubbles 14 are mixed substantially uniformly.
It becomes 6.

【0032】このようなエアレータ100においては、
吐出流形成槽3の吐出口4から吐出された気液混合二相
流における気液の界面張力をσw/g 、気液混合二相流と
吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の界面18にお
ける剪断応力をS、気液混和流16中に発生する気泡の
直径をdaとすると、次式が成立する。 da =4(σw/g)/S
In such an aerator 100,
The gas-liquid interfacial tension in the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 is σ w / g , and the gas-liquid mixed two-phase flow and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3 are different from each other. Assuming that the shear stress at the interface 18 between S and S is S, and the diameter of the bubble generated in the gas-liquid mixed flow 16 is d a , the following equation is established. d a = 4 (σ w / g ) / S

【0033】即ち、剪断応力Sが大きくなるほど、ま
た、気液の界面張力σw/g が小さくなるほど、吐出流形
成槽3の吐出口4から気液混合二相流が吐出されること
で発生する気液混和流中の気泡サイズが小さくなり、且
つ気泡サイズのばらつきも抑制される。また、生成され
る気液混和流16中の気泡の混和率も高められる。した
がって、サイズの小さな気泡を大量に得るためには、気
液混合二相流と被処理液1との界面18の剪断応力Sを
大きくすること、気液の界面張力σw/g を小さくするこ
とが重要になる。本実施形態のエアレータによれば、吐
出口4から噴射された空気を、剪断応力の大きい界面を
強制的に通過させる構成としたことにより、気泡サイズ
の微細化と気泡サイズのばらつき低減を達成している。
That is, as the shear stress S increases and the gas-liquid interfacial tension σ w / g decreases, the gas-liquid mixed two-phase flow is discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3. The bubble size in the mixed gas-liquid flow is reduced, and the variation in bubble size is suppressed. Further, the mixing ratio of bubbles in the generated gas-liquid mixed flow 16 is also increased. Therefore, in order to obtain a large amount of small-sized bubbles, the shear stress S at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow and the liquid 1 to be treated is increased, and the interfacial tension σ w / g of the gas-liquid is reduced. It becomes important. According to the aerator of the present embodiment, the air jetted from the discharge port 4 is forcibly passed through the interface having a large shear stress, thereby achieving the miniaturization of the bubble size and the reduction of the variation in the bubble size. ing.

【0034】以下に、上記エアレータ100による効果
を詳細に説明する。上記エアレータの構成によれば、気
体供給手段9により吐出された気体は、吐出口4からの
吐出勢いと気体自体の浮力とがバランスした位置で、剪
断応力の大きい界面18に囲まれて滞留し、空気たまり
12を形成する。空気たまり12内の気体は剪断応力の
大きい界面18を通過してから被処理液中に分散される
ため、導入された気体と界面18との接触によって生じ
る剪断により、空気たまり12内の気体が効率良く細か
に分割される。
Hereinafter, the effects of the aerator 100 will be described in detail. According to the configuration of the aerator, the gas discharged by the gas supply means 9 stays surrounded by the interface 18 having a large shear stress at a position where the discharge force from the discharge port 4 and the buoyancy of the gas itself are balanced. , Forming an air pocket 12. The gas in the air pocket 12 is dispersed in the liquid to be processed after passing through the interface 18 having a large shear stress, so that the gas in the air pocket 12 is caused to be sheared by the contact between the introduced gas and the interface 18. It is divided efficiently and finely.

【0035】また、気体供給手段9の気体導入口8aに
ノズル10を備えたことで、吐出流形成槽3内から吐出
口4に向けて導入される気体の導入状態が安定し、これ
により、吐出流形成槽3の吐出口4から吐出された気液
混合二相流の吐出速度を安定させることができる。以
て、吐出流形成槽3の吐出口4から拡散噴射された気液
混合二相流と吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の
界面18における剪断応力Sを安定させることができ
る。ノズル10を装着した場合としない場合とを比較す
ると、エアレータ100から吐出された気液混合二相流
と吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の界面18に
おける剪断応力Sの安定性の差は顕著で、装着した場合
の方が微細サイズの気泡を安定して大量に吐出すること
ができる。また、剪断応力Sが大きい状態で安定するこ
とにより、気液混和流16中の微細気泡14の混和率を
高めることが可能になる。
Further, since the nozzle 10 is provided at the gas inlet 8a of the gas supply means 9, the state of introduction of the gas introduced from the inside of the discharge flow forming tank 3 toward the outlet 4 is stabilized. The discharge speed of the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 can be stabilized. Thus, it is possible to stabilize the shear stress S at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow diffused and injected from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3. it can. Comparing the case where the nozzle 10 is mounted and the case where the nozzle 10 is not mounted, the stability of the shear stress S at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the aerator 100 and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3 The difference in sex is remarkable, and a large amount of fine-sized air bubbles can be discharged stably in the case of wearing. Further, by stabilizing the shear stress S in a large state, the mixing ratio of the fine bubbles 14 in the gas-liquid mixed flow 16 can be increased.

【0036】そして、液体供給手段7により液体の圧力
を高めて、空気を液中に導入するため、液中への空気の
溶解が助長される。また、吐出流形成槽3内に導入され
た空気が、旋回流によって空気と液体との接触機会が増
加することからも、液中への溶解が助長される。このた
め、気液二相流を吐出流形成槽3の吐出口3から拡散噴
射する際に、その減圧作用により、溶存する気体の液体
中への析出(気泡化)が促進される。
Then, since the pressure of the liquid is increased by the liquid supply means 7 to introduce air into the liquid, the dissolution of air into the liquid is promoted. Further, since the air introduced into the discharge flow forming tank 3 increases the chance of contact between the air and the liquid due to the swirling flow, the dissolution into the liquid is promoted. For this reason, when the gas-liquid two-phase flow is diffused and injected from the discharge port 3 of the discharge flow forming tank 3, the deposition (bubbling) of the dissolved gas in the liquid is promoted by the decompression action.

【0037】さらに、液体供給手段7によって吐出流形
成槽3内に供給された液体の旋回力は、気体流を旋回中
心方向に圧迫して、吐出流形成槽3から吐出されたとき
の減圧作用による気体の析出や微粒子化を促進する役割
を果たして、気液混和流16における気泡の混和率を高
める作用もある。
Further, the swirling force of the liquid supplied into the discharge flow forming tank 3 by the liquid supply means 7 presses the gas flow in the direction of the center of rotation, thereby reducing the pressure when the gas is discharged from the discharge flow forming tank 3. It also has the effect of promoting the deposition of gas and the formation of fine particles, thereby increasing the mixing ratio of bubbles in the gas-liquid mixed flow 16.

【0038】また、吐出流形成槽3の底部3aを円錐状
に形成することにより、吐出流形成槽内で生じる旋回流
の流れが滑らかとなり圧力損失が低減する。このため、
必要とする動力の少ない、エネルギ効率の高いエアレー
タの構成とすることができる。また、気体導入口ノズル
近傍での液体の軸方向流速分布がなだらかになり、吸引
力が大きく且つ安定するので、これに伴って気体の導入
量を増加させることができる。
Further, by forming the bottom 3a of the discharge flow forming tank 3 in a conical shape, the flow of the swirling flow generated in the discharge flow forming tank becomes smooth and the pressure loss is reduced. For this reason,
An aerator with a low energy requirement and high energy efficiency can be provided. In addition, the axial flow velocity distribution of the liquid in the vicinity of the gas inlet nozzle becomes gentle, and the suction force is large and stable, so that the gas introduction amount can be increased accordingly.

【0039】このように、本実施形態のエアレータ10
0においては、上記各効果が相乗的に作用することによ
り、直径数十μm程度の微細気泡を一定サイズで安定し
て大量供給することが可能となる。また、液体と気体の
流動や気泡分散のためのエネルギが小さく、装置全体と
しての消費エネルギを小さくできると共に、騒音も小さ
くできる。そして、液体を加圧供給するために、液体の
攪拌作用が向上し、液体と気泡との相対速度が大きくな
り、気泡の表面被膜の更新速度が増大して、酸素の被処
理液中への移動速度を向上できる。
As described above, the aerator 10 of the present embodiment is
In the case of 0, the above effects act synergistically, so that it is possible to stably supply a large amount of fine bubbles having a diameter of about several tens of μm at a constant size. Further, the energy for flowing the liquid and the gas and dispersing the bubbles is small, so that the energy consumption of the entire apparatus can be reduced and the noise can be reduced. Then, in order to supply the liquid under pressure, the stirring action of the liquid is improved, the relative speed between the liquid and the bubbles is increased, the renewal speed of the surface coating of the bubbles is increased, and oxygen is introduced into the liquid to be treated. The moving speed can be improved.

【0040】このエアレータ100を浄化処理に利用す
れば、優れた浄化性能が得られると同時に、浄化装置の
小型化やコストの低減を図ることができる。また、上記
エアレータ100は、各々気体導入口8aを備える複数
個の吐出流形成槽3を組み合わせ、単一の液体供給手段
7と単一の気体供給手段9を分岐させて接続することに
より作動させることもできる。したがって、河川や湖沼
の浄化といった大容量処理に対しても簡単に適応でき
る。
If this aerator 100 is used for purification processing, excellent purification performance can be obtained, and at the same time, the size and cost of the purification device can be reduced. The aerator 100 is operated by combining a plurality of discharge flow forming tanks 3 each having a gas inlet 8a, and branching and connecting a single liquid supply means 7 and a single gas supply means 9. You can also. Therefore, it can be easily adapted to large-capacity processing such as purification of rivers and lakes.

【0041】なお、気泡サイズの微細化や一定化に対す
る信頼性を高めるには、装置各部の寸法及び条件を次の
ように設定することが好ましい。 V1=0.1〜100 m/sec V2 =20〜200 m/sec d0/D=0.05〜0.5 d1/d0=0.1〜1 h/H=0〜1 θ=30゜〜180゜ ただし、V1はノズル10から噴射される空気の流速、
2は吐出口4から吐出される気液二相流の流速、Dは
吐出流形成槽3の内径、d0は吐出口4の内径、θは底
部3aの頂角、Hは吐出流形成槽3の高さ、d1はノズ
ル10の内径、hはノズル10の槽内高さである。
In order to increase the reliability of miniaturization and stabilization of the bubble size, it is preferable to set the dimensions and conditions of each part of the apparatus as follows. V 1 = 0.1 to 100 m / sec V 2 = 20 to 200 m / sec d 0 /D=0.05 to 0.5 d 1 / d 0 = 0.1 to 1 h / H = 0 to 1 θ = 30 ° to 180 ° where V 1 is the flow velocity of the air injected from the nozzle 10,
V 2 is the flow velocity of the gas-liquid two-phase flow discharged from the discharge port 4, D is the inner diameter of the discharge flow forming tank 3, d 0 is the inner diameter of the discharge port 4, theta is the apex angle of the bottom 3a, H is the discharge flow formed The height of the tank 3, d 1 is the inner diameter of the nozzle 10, and h is the height of the nozzle 10 in the tank.

【0042】また、吐出流形成槽3の形状は、本実施形
態における円筒形あるいは円筒と円錐の組み合わせ形に
限るものではなく、液体供給手段によって送給された液
が周壁に沿って槽内を旋回する旋回流となる形状であれ
ば、例えば、楕円体、あるいは球形とすることもでき
る。即ち、吐出流形成槽3の形状は、旋回流の旋回中心
軸に直交する断面が円形状に形成された形状であればよ
い。なお、前述のように気体供給手段9の管路8の途中
に空気流量調整用の制御弁を設け、導入される空気量を
調整することにより、エアレータの形状や運転条件の変
動に対しても気泡サイズを微細に且つ一定に維持するこ
とができ、また、使用環境に応じて適正な運転条件とな
るように調整でき、常に最適な状態でエアレータを作動
させることができる。
Further, the shape of the discharge flow forming tank 3 is not limited to the cylindrical shape or the combination of the cylinder and the cone in the present embodiment, and the liquid supplied by the liquid supply means flows along the peripheral wall in the tank. For example, the shape may be an ellipsoid or a sphere, as long as the shape forms a swirling flow. That is, the shape of the discharge flow forming tank 3 may be any shape as long as the cross section orthogonal to the center axis of the swirling flow is formed in a circular shape. As described above, by providing a control valve for adjusting the air flow rate in the middle of the pipe 8 of the gas supply means 9 and adjusting the amount of introduced air, the shape of the aerator and fluctuations in operating conditions can be improved. The bubble size can be kept fine and constant, and the operating conditions can be adjusted according to the use environment so that the aerator can always be operated in an optimal state.

【0043】次に、本実施形態のエアレータの変形例を
説明する。図3は、本変形例のエアレータの構成を示す
縦断面図である。このエアレータ200も、図1と同様
に被処理液1が貯留された処理槽2内に浸漬した状態で
使用され、被処理液1中に直径が数十μm程度の均一な
サイズの微細気泡を安定して大量供給できる。なお、図
2と同一の機能を有する部材に対しては同一の符号を付
与することで、ここでは、その説明を省略する。
Next, a modified example of the aerator of this embodiment will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the aerator of the present modification. This aerator 200 is also used in a state of being immersed in the processing tank 2 in which the liquid 1 to be treated is stored as in FIG. 1, and fine bubbles of a uniform size having a diameter of about several tens μm are formed in the liquid 1 to be treated. Stable mass supply. Note that members having the same functions as in FIG. 2 are given the same reference numerals, and description thereof is omitted here.

【0044】本変形例のエアレータ200では、有底円
筒状の底部20aの中心位置に吐出口4を開口した吐出
流形成槽20を備えており、該吐出流形成槽20の底部
20aは平板状に形成している。この構成によれば、吐
出流形成槽20を加工が容易な単純な形状にでき、製造
コストを低減できると共に、突出部がないためにエアレ
ータの小型化を図ることができる。
The aerator 200 of this modified example includes a discharge flow forming tank 20 having a discharge port 4 opened at the center of a bottomed cylindrical bottom 20a, and the bottom 20a of the discharge flow forming tank 20 has a flat shape. Is formed. According to this configuration, the discharge flow forming tank 20 can be formed into a simple shape that can be easily processed, the manufacturing cost can be reduced, and the size of the aerator can be reduced because there is no protrusion.

【0045】[0045]

【実施例】以下に、本発明に係るエアレータを用いて気
泡を発生させた結果を示す。本実施例においては、以下
に示す寸法に形成された図3に示す形状のエアレータを
用い、表1に示す水流入圧、水流量、絞り弁開度の各条
件で運転して、空気流量及び個数平均気泡径の測定を行
った。 吐出流形成槽の内径D=40mm 吐出流形成槽内の高さ寸法H=40mm 吐出口4の径d0=φ6mm ノズル10の内径d1=φ1mm 液体供給用の管路5の内径d2=φ6mm なお、気体供給手段には絞り弁を設け、自然吸引による
供給空気量を調節している。
The results of generating air bubbles using the aerator according to the present invention will be described below. In this embodiment, an aerator having the following dimensions and having the shape shown in FIG. 3 was operated under the conditions of the water inflow pressure, the water flow rate, and the throttle valve opening degree shown in Table 1 to obtain the air flow rate and the air flow rate. The number average cell diameter was measured. Inner diameter D of discharge flow forming tank = 40 mm Height H in discharge flow forming tank H = 40 mm Diameter d 0 of discharge port 4 = φ6 mm Inner diameter d 1 of nozzle 10 = φ1 mm Inner diameter d 2 of liquid supply pipe line 5 = φ6 mm The gas supply means is provided with a throttle valve to adjust the amount of air supplied by natural suction.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】表1、及び表1をグラフ化した図4に、管
路5から供給される水の流入圧(MPa)に対する水流
量(l/min)と、気体供給用の管路8の途中に設け
た絞り弁の開度の諸設定条件に対する空気流量(l/m
in)と、発生した気泡の個数分布から求めた個数平均
気泡径との関係を示した。表中の絞り弁開度の「調整」
とは、目視による判断で、発生する気泡が概ね微細気泡
となったときの弁開度を表している。なお、空気流量は
発生した気泡を所定時間容器に捕集して得られた空気量
から算出した値である。いずれの条件に対しても、絞り
弁を全開にした状態から弁開度を絞ると、気泡サイズは
微細化し、数百μm程度から、数十μm程度の大きさま
で減少している。また、水圧力が大きく水流量が多いほ
ど、空気流量が増加して平均気泡サイズが減少する傾向
がある。
Table 1 and FIG. 4, which is a graph of Table 1, show the water flow rate (l / min) with respect to the inflow pressure (MPa) of the water supplied from the pipe 5 and the middle of the gas supply pipe 8. Air flow (l / m) for various setting conditions of the opening degree of the throttle valve provided in
in) and the number average cell diameter determined from the number distribution of generated bubbles. "Adjustment" of the throttle valve opening in the table
Means the valve opening when the generated bubbles are substantially fine bubbles, as determined by visual inspection. The air flow rate is a value calculated from the amount of air obtained by collecting generated bubbles in a container for a predetermined time. Under any conditions, when the valve opening is reduced from the state where the throttle valve is fully opened, the bubble size is reduced, and is reduced from about several hundred μm to about several tens μm. Also, as the water pressure increases and the water flow rate increases, the air flow rate increases and the average bubble size tends to decrease.

【0048】図5は、本発明によるエアレータの効果を
確認した結果で、空気供給方法の違いによる酸素供給量
と溶存酸素濃度の変化の様子を示すグラフである。ここ
では、空気供給方法として、自然吸気式と、自然吸気式
で且つ制御弁により空気供給量を調整する調整自然吸気
式と、エアーコンプレッサ等により強制的に空気を供給
する強制吹込み式により行った。自然吸気式及び調整自
然吸気式の場合に気泡サイズの微細化効果が大きく、酸
素供給量が1g/l程度であっても、溶存酸素濃度は8
mg/l以上となり、酸素供給量が少なくても溶存酸素
濃度は急激に増大する。特に、調整自然吸気式は、供給
酸素量0.1g/l以下であっても溶存酸素濃度が8m
g/l以上となり、溶存酸素濃度の増加割合が自然吸気
式よりもさらに大きくなり、最も効率よく被処理液中に
酸素を移動させることがきる。一方、強制吹込み式で
は、自然吸気式及び調整自然吸気式より溶存酸素濃度の
増加割合が小さく、大きく低下している。
FIG. 5 is a graph showing the results of confirming the effect of the aerator according to the present invention, showing how the oxygen supply amount and the dissolved oxygen concentration change depending on the air supply method. Here, as the air supply method, a natural suction method, a natural suction method in which the air supply amount is adjusted by a control valve using a natural suction method, and a forced blowing method in which air is forcibly supplied by an air compressor or the like are used. Was. In the case of the natural aspiration type and the adjusted natural aspiration type, the effect of reducing the bubble size is large, and even if the oxygen supply amount is about 1 g / l, the dissolved oxygen concentration is 8%.
mg / l or more, and the dissolved oxygen concentration sharply increases even if the oxygen supply amount is small. In particular, in the regulated natural aspiration type, the dissolved oxygen concentration is 8 m even when the supplied oxygen amount is 0.1 g / l or less.
g / l or more, and the increasing rate of the dissolved oxygen concentration is even greater than in the naturally aspirated type, whereby oxygen can be moved into the liquid to be treated most efficiently. On the other hand, in the forced blowing type, the increasing rate of the dissolved oxygen concentration is smaller than that in the natural aspiration type and the adjusted natural aspiration type, and is greatly reduced.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明のエアレータによれば、液体供給
手段により吐出流形成槽内に液体を加圧供給することで
旋回流を形成し、この旋回流により気体供給手段から気
体が吸引作用を受けて吐出流形成槽内に自然吸気により
導入される。すると吐出流形成槽内で気液二相流が形成
され、吐出流形成槽の吐出口から気液二相流が拡散噴射
される。これにより、少ない消費エネルギで被処理液中
に微細で均一な気泡を継続的に大量供給することができ
る。このエアレータを浄化処理に利用することで、優れ
た浄化性能を得ることができると同時に、浄化装置の小
型化やコストの低減を図ることができる。
According to the aerator of the present invention, the liquid supply means pressurizes and supplies the liquid into the discharge flow forming tank to form a swirl flow, and the swirl flow causes the gas to be sucked from the gas supply means. Then, it is introduced into the discharge flow forming tank by natural suction. Then, a gas-liquid two-phase flow is formed in the discharge flow forming tank, and the gas-liquid two-phase flow is diffused and ejected from the discharge port of the discharge flow forming tank. This makes it possible to continuously supply a large amount of fine and uniform bubbles in the liquid to be treated with low energy consumption. By using this aerator for the purification process, it is possible to obtain excellent purification performance, and at the same time, it is possible to reduce the size and cost of the purification device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るエアレータの一実施形態を示す図
である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of an aerator according to the present invention.

【図2】エアレータの構成を示す図であって、(a)は
縦断面図(b)は図2(a)のA−A断面矢視図である。
2A and 2B are diagrams showing a configuration of an aerator, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.

【図3】本発明のエアレータの変形例の構成を示す縦断
面図である
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a modified example of the aerator of the present invention.

【図4】水の流入圧に対する水流量と絞り弁開度の諸設
定条件に対する空気流量及び個数平均気泡径を示したグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing an air flow rate and a number average bubble diameter with respect to various setting conditions of a water flow rate and a throttle valve opening with respect to an inflow pressure of water.

【図5】本発明によるエアレータの効果を確認した結果
で、空気供給方法の違いによる酸素供給量と溶存酸素濃
度の変化の様子を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the results of confirming the effect of the aerator according to the present invention, showing how the oxygen supply amount and the dissolved oxygen concentration change depending on the air supply method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被処理液 2 処理槽 3、20 吐出流形成槽 3a,20a 底部 4 吐出口 7 液体供給手段 8a 気体導入口 9 気体供給手段 10 ノズル 14 気泡 16 気液混和流 100,200 エアレータ G 空気 W 液体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 To-be-processed liquid 2 Processing tank 3, 20 Discharge flow formation tank 3a, 20a Bottom 4 Discharge port 7 Liquid supply means 8a Gas introduction port 9 Gas supply means 10 Nozzle 14 Bubbles 16 Gas-liquid mixture flow 100, 200 Aerator G Air W Liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉見 偉雄 東京都西多摩郡日の出町平井8−1 日鉄 鉱業株式会社内 (72)発明者 野中 道郎 東京都杉並区下高井戸1−31−20 Fターム(参考) 4D029 AA09 AB01 BB11 4G035 AB16 AC44 AE13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshio Yoshimi 8-1 Hirai Hinodemachi, Nishitama-gun, Tokyo Nippon Steel Mining Co., Ltd. (72) Inventor Michio Nonaka 1-31-20F Shimotakaido, Suginami-ku, Tokyo Terms (reference) 4D029 AA09 AB01 BB11 4G035 AB16 AC44 AE13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体中に気相を取り込んで形成した気液
二相流を被処理液中に吐出することで該被処理液に微細
気泡を供給するエアレータにおいて、 底部に吐出口が開口して被処理液中に浸漬される吐出流
形成槽と、 該吐出流形成槽の周壁に沿って槽内を旋回する旋回流と
なる噴射方向で前記吐出流形成槽に液体を加圧供給する
液体供給手段と、 前記吐出流形成槽内で前記吐出口に対峙して設けた気体
導入口から前記旋回流によって気体を自然吸引させるこ
とで前記吐出流形成槽に気体を供給する気体供給手段と
を備え、 前記吐出流形成槽に液体を加圧供給して形成した気液二
相流を前記吐出口から被処理液中に拡散噴射することを
特徴とするエアレータ。
1. An aerator that supplies fine gas bubbles to a liquid to be processed by discharging a gas-liquid two-phase flow formed by taking a gas phase into a liquid into the liquid to be processed. A discharge flow forming tank immersed in the liquid to be treated, and a liquid for pressurizing and supplying the liquid to the discharge flow forming tank in a jetting direction of a swirling flow swirling in the tank along the peripheral wall of the discharge flow forming tank. A supply unit, and a gas supply unit that supplies gas to the discharge flow forming tank by causing the gas to be naturally sucked by the swirling flow from a gas introduction port provided in the discharge flow forming tank so as to face the discharge port. An aerator, wherein a gas-liquid two-phase flow formed by pressurizing and supplying a liquid to the discharge flow forming tank is diffused and injected into the liquid to be processed from the discharge port.
【請求項2】 前記気体供給手段は、前記吐出流形成槽
に導入する気体の量を調整する制御弁を有することを特
徴とする請求項1記載のエアレータ。
2. The aerator according to claim 1, wherein said gas supply means has a control valve for adjusting an amount of gas introduced into said discharge flow forming tank.
【請求項3】 前記気体供給手段の気体導入口に、気体
の導入を安定化するノズルを備えたことを特徴とする請
求項1又は請求項2記載のエアレータ。
3. The aerator according to claim 1, wherein a nozzle for stabilizing gas introduction is provided at a gas introduction port of the gas supply means.
【請求項4】 前記吐出流形成槽は、前記旋回流の旋回
中心軸に直交する断面が円形状に形成され、前記液体供
給手段を前記吐出流形成槽の内周面に対して接線方向に
接続したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれ
か1項記載のエアレータ。
4. The discharge flow forming tank has a circular cross section perpendicular to a swirling center axis of the swirling flow, and the liquid supply means is tangentially directed to an inner peripheral surface of the discharge flow forming tank. The aerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the aerator is connected.
【請求項5】 前記吐出流形成槽の底部を、前記気液二
相流の噴射方向に突出する円錐状に形成したことを特徴
とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のエアレ
ータ。
5. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein a bottom portion of the discharge flow forming tank is formed in a conical shape protruding in a jet direction of the gas-liquid two-phase flow. Aerator.
【請求項6】 前記吐出流形成槽の底部を平板状に形成
したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1
項記載のエアレータ。
6. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a flat plate shape.
The aerator according to the item.
【請求項7】 前記液体供給手段は、前記吐出流形成槽
の底部から所定高さ隔てた位置の吐出流形成槽壁面に接
続したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか
1項記載のエアレータ。
7. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein the liquid supply means is connected to a wall of the discharge flow forming tank located at a predetermined height from a bottom of the discharge flow forming tank. The aerator according to the item.
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