JP2008029971A - Pressure-type tornado flocculator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各所にから排出される主に井戸水、沈澱原水を浄化して排水する装置に係り、特に、トルネード管を用いて管内の流れの内に渦流を発生させて空気を超微粉化すると共に沈澱槽内に圧力を負荷し水の中に微細な空気をとじ込めて水に含まれる酸素量を増大せしめて酸化効率の高い活性処理水を作り、かつ余分な空気や不要物を槽外に排気や排出するようにした圧力式トルネード凝集沈澱装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for mainly purifying well water and raw sediment water discharged from various places, and in particular, a tornado pipe is used to generate a vortex in the pipe to generate ultrafine air. At the same time, pressure is applied to the sedimentation tank and fine air is trapped in the water to increase the amount of oxygen contained in the water to create active treatment water with high oxidation efficiency, and excess air and unnecessary substances are removed from the tank. The present invention relates to a pressure-type tornado coagulating and precipitating apparatus which is adapted to exhaust or discharge.
トルネード管を用いて沈澱原水を浄化する装置としては従来より各種のものがあり、例えば、「特許文献1」の如きものや、同一出願人によるトルネード式凝集沈澱装置(未公開)等がある。前者の「特許文献1」はトルネード式のものであるが、構成としては本発明とはかなり相異するものであり、後者のトルネード式凝集沈澱装置は常圧のものであり、本発明の圧力式のものとは構成において相違する。
一般的に水の活性化や浄化作用において必要不可欠なことは水の含有物質の酸化に必要な溶存酸素量を有することであり、酸素を如何に多く水に溶存させて溶存酸素を長期間持続させることが必要である。そのためには超音波等を利用して超微細体(ナノバブル)を発生させてこれを水中に送り込み、水の表面張力で酸素を包み込む手段があるが、この手段は、常圧,常温の開放状態で処理が行われるため、もともと気体と液体との相反する物質の結びつきを安定化させることは難しい。 In general, what is indispensable for the activation and purification of water is to have the amount of dissolved oxygen necessary for the oxidation of water-containing substances. How much oxygen is dissolved in water to maintain the dissolved oxygen for a long period of time. It is necessary to make it. For this purpose, there is a means to generate ultrafine bodies (nanobubbles) using ultrasonic waves and send them into water and wrap oxygen in the surface tension of water, but this means is open at normal pressure and room temperature. It is difficult to stabilize the connection between the gas and the liquid that are contradictory to each other.
一方、沈澱槽に螺旋状に巻回されているトルネード管内に原水を導入し、原水に螺旋状の動きを与えると共に槽内を加圧することにより、トルネード管の流れの内で水と空気との交差が発生し空気のミクロバブが破壊され、空気の一部はナノバブとなって表面張力のある水内に包み込まれる現象があることがわかった。この場合、余分の空気は排気されるが水に包み込まれた空気は長時間その状態を維持できることができ、酸素効率の高い活性水を作ることができる。 On the other hand, by introducing the raw water into the tornado pipe spirally wound around the settling tank, imparting a spiral movement to the raw water and pressurizing the inside of the tank, water and air are mixed in the flow of the tornado pipe. It was found that there was a phenomenon in which the crossing occurred and the microbubbles of the air were destroyed, and part of the air became nanobubbles and was encased in water with surface tension. In this case, the excess air is exhausted, but the air encapsulated in water can maintain the state for a long time, and active water with high oxygen efficiency can be produced.
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、原水を浄化すると共に浄化水内に多くの酸素を含有させるようにして酸化効率の高い活性水を作ることを目的とする。 This invention is invented in view of the above situation, and it aims at making active water with high oxidation efficiency by purifying raw water and containing a large amount of oxygen in the purified water.
本発明は、以上の目的を達成するために請求項1の圧力式トルネード凝集沈澱装置は、筒状の沈澱槽と、この外壁又は内壁に沿って下から上に向かって螺旋状に巻回されるトルネード管と、該トルネード管の下端側に連結される原水導入管と、該原水導入管に連結され凝集剤や空気又はオゾンや薬剤等を投入する投入管と、前記沈澱槽の上部側に連結され前記沈澱槽の内部を加圧する機能を有する圧力チャンバと、処理水出口部及び排水出口部を設けることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the pressure type tornado coagulating sedimentation apparatus according to the present invention is spirally wound from the bottom to the top along the cylindrical sedimentation tank and the outer or inner wall. A tornado pipe, a raw water introduction pipe connected to the lower end side of the tornado pipe, an input pipe connected to the raw water introduction pipe for introducing a flocculant, air, ozone, chemicals, etc., and an upper side of the settling tank A pressure chamber, which is connected and has a function of pressurizing the inside of the precipitation tank, and a treated water outlet and a drain outlet are provided.
また、本発明の請求項2は、前記原水導入管には磁石が配置されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a magnet is disposed in the raw water introduction pipe.
本発明の請求項1の圧力式トルネード凝集沈澱装置によれば、トルネード管都圧力チャンバを沈澱槽に設けることにより、空気がナノバブとなり、空気が水内に長期間溶存される。これにより、酸化効率の高い活性水を得ることができる。また、余分の空気や不要汚水は適宜排出され活性水の作成に寄与する。 According to the pressure type tornado coagulating sedimentation apparatus of the first aspect of the present invention, by providing the tornado pressure chamber in the sedimentation tank, the air becomes a nanobubble, and the air is dissolved in the water for a long time. Thereby, active water with high oxidation efficiency can be obtained. In addition, excess air and unnecessary sewage are appropriately discharged to contribute to the creation of active water.
また、本発明の請求項2の圧力式トルネード凝集沈澱装置によれば、磁石を配置することにより活性化,イオン化が促進され、凝集作用がより効果的に行われる。 Moreover, according to the pressure type tornado coagulating sedimentation apparatus of claim 2 of the present invention, the activation and ionization are promoted by arranging the magnet, and the coagulating action is more effectively performed.
以下、本発明の圧力式トルネード凝集沈澱装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。
まず、図1により本発明の圧力式トルネード凝集沈澱装置100の全体構造を説明する。沈澱槽1は中空円筒体からなり、その頂部にはドーム状の蓋体1aが形成され下方にはテーパ状の底体1bが形成される。ドーム状蓋体1aには圧力チャンバ2が空気排気管9(バルブ10付)を介して連結され、圧力チャンバ2の下部には排気管11及び排気管11と沈澱槽1とに架設される排水管12が設けられている。なお、排気管11にはバルブ13が設けられている。また、ドーム状蓋体1aには蓋付きの沈澱槽1の清掃のための開口蓋18が形成されている。
また、沈澱槽1の内部のほぼ中央部には処理水を排出する処理水排水管14が設けられ処理水出口部15に連結する。また、テーパ状の底体1bの底部には残渣を排出するための排水出口管16が設けられ排水出口部17に連結される。
Embodiments of the pressure-type tornado flocculation / precipitation apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
First, the overall structure of the pressure type tornado coagulating
Further, a treated
沈澱槽1の外面には中空のトルネード管3が螺旋状に密に巻回している。このトルネード管3は沈澱槽1の下方から上面に向けて巻回され、その下方側には原水5側に連結する原水導入管4が連結される。また、原水導入管4には凝集剤を投入するための凝集剤投入管6や空気又はオゾンを投入するための空気又はオゾン投入管7や薬剤を投入するための薬剤投入管8が連結される。なお、投入されるものは凝集剤や空気又はオゾンや薬剤に限定するものではなく、原水の浄化に効果的の他の投入剤が採用されることは勿論である。
A hollow tornado tube 3 is tightly wound spirally around the outer surface of the
次に、以上の構造の圧力式トルネード凝集沈澱装置100による原水の浄化作用について説明する。
原水導入管4から凝集剤や空気又はイオンや薬剤を含んだ原水がトルネード管3の下方に導入されると、この原水はトルネード管3内を下から上に向かって旋廻しながら流れる。原水は旋廻している速度に比例して水そのものは放射状に出ようとする力が働き、水流自体が渦巻現象を起して乱流状態の流れを形成する。一方、原水の内に取り込まれた空気は水流が上に向かって流れるため散逸する事なく、また、空気溜まりが出来る事も無く水と撹拌され溶け込み、水圧による空気の圧縮とトルネード乱流により比重の重い水は放射線状に沿い外側に移動しようと力が働き、比重の軽い空気は内側に寄ろうとする力が働き互いに交差する際の摩擦によりミクロバブが圧壊され、ある程度の空気量は超微粒子(ナノバブ)の状態と成り、水の表面張力により包まれ安定する。旋廻流動状態で上昇流れにそって上部に達した際、余分の空気と水が分離し、分離され余分の空気は圧力チャンバ2に排出され、水は有機物を凝集酸化しながら下降に旋廻流動し凝集沈澱槽下部口から側壁に沿い旋廻しながら凝集沈澱槽に送り込まれる。沈澱槽1には圧力チャンバ2によりそれ自体に圧力が掛っているため溶存酸素量が高い状態で安定に推移するので水が活性化されると共に水中に現存する各種のイオン、有機物の酸化分解を促進する。また、処理された水がタンクより外部常圧帯に流出しても、空気のナノバブは空気容量が超微少なので気圧の低下変化による空気の膨張力より水の表面張力のほうが強いので、全体的に空気のナノバブが水の分子に包まれ安定し、ある程度の時間を掛けて分離し散逸する。その間は非常に溶存酸素の高い水の状態で推移するため酸化効率が高い活性水が形成され、処理水排水管14を介して処理水排出口15から排出される。また、長い距離のトルネード管2内を流れることにより空気オゾンは細分化されミクロバブ化され凝集剤も完全に撹拌されアンモニア性化合物,窒素性化合物,フミン酸,鉄等のイオンは酸化分解され浮遊物は凝集する。混入された気体は上昇最上部に達した際分離され排気され、下降しながら凝集を促進させ沈澱槽1に入り側壁に沿って旋廻しながら流れ比重の差により凝集物を分解する。凝集沈澱した残渣、排水出口管16から排水出口部17を介して排水される。
また、図1に示すように原水導入管4に磁石19を配置することにより、水の活性化やイオン化が促進され、凝集,沈澱がより効果的に行われる。
以上により、原水は酸化効率の高い活性水となり、次工程側で多目的に有効に使用され、かつ薬剤等各種の含有物を含んでいるため殺菌された清浄水として使用される。
本発明は、以上に説明した通りであるが各構成要素については前記説明の内容に限定するものではなく、同一の技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
Next, the purification | cleaning effect | action of raw | natural water by the pressure type tornado
When raw water containing a flocculant, air, ions or chemicals is introduced from the raw water introduction pipe 4 below the tornado pipe 3, the raw water flows while rotating in the tornado pipe 3 from the bottom to the top. In the raw water, the force that tries to radiate out in proportion to the rotating speed works, and the water flow itself causes a vortex phenomenon to form a turbulent flow. On the other hand, the air taken into the raw water will not be dissipated because the water flow will flow upward, and it will stir and dissolve with water without any air accumulation, and the specific gravity will be reduced by the compression of the air by the water pressure and the turbulent flow of the tornado The heavy water has a force to move outward along the radial line, while the light air with a specific gravity has a force to approach the inside, and the microbabs are crushed by the friction when they cross each other. It becomes a state of nanobab) and is wrapped and stabilized by the surface tension of water. When reaching the upper part along the upward flow in the swirling flow state, the excess air and water are separated, separated and the excess air is discharged into the pressure chamber 2, and the water swirls downward while coagulating and oxidizing the organic matter. It is fed into the coagulation sedimentation tank while rotating along the side wall from the lower part of the coagulation sedimentation tank. Since the pressure is applied to the
Further, as shown in FIG. 1, by arranging the
As described above, raw water becomes active water with high oxidation efficiency, is effectively used for multiple purposes on the next process side, and is used as sterilized clean water because it contains various contents such as drugs.
The present invention is as described above, but each component is not limited to the contents described above, and the same technical category is of course applied.
浄化される原水としては地下水,湖水,排水等地下水に含まれるフミン酸,亜硝酸 窒素,ヨードマンガン鉄その他各種のものでよくトンネル等の建造物,構造物の洗浄によって生ずるものやパーキングエリアやサービスエリアからの排水や工場等からの排液や沼や湖水におけるアオコ処理等のすべての汚水に適用されその利用範囲は広い。 The raw water to be purified can be humic acid, nitrogen nitrite, iodomanganese iron, and other types of groundwater such as groundwater, lake water, and wastewater, which can be generated by cleaning tunnels, structures, parking areas, and services. It is applicable to all sewage such as drainage from the area, drainage from factories, water treatment in swamps and lakes, etc.
1 沈澱槽
1a 蓋体
1b 底体
2 圧力チャンバ
3 トルネード管
4 原水導入管
5 原水
6 凝集剤投入管
7 空気又はオゾン投入管
8 薬剤投入管
9 空気排気管
10 バルブ
11 排気管
12 排水管
13 バルブ
14 処理水排水管
15 処理水出口部
16 排水出口管
17 排出出口部
18 開口蓋
19 磁石
100 圧力式トルネード凝集沈澱装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The pressure-type tornado coagulating sedimentation apparatus according to claim 1, wherein a magnet is disposed in the raw water introduction pipe.
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