JP3651806B2 - 液体を攪拌して曝気し、その液体を処理するタンク内の泡を除去する装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、都市下水の排出物または農産物生産事業者から抽出される脂肪性廃棄物等の、液体を攪拌して曝気し、その液体を処理するタンクまたは大桶内の泡を除去する装置に関する。
公知のように、ドレン等の排水管内を循環する都市下水の排出物は、浄化ステーションに収集され、自然媒体へ戻す前に浄化するために、そこで様々な処理操作が行われる。
この浄化は、脂肪、スラッジ等の浄化に関連する副産物を生成する。
投棄サイトは、ますますこの種類の産品を受け入れなくなり、そのため、浄化ステーションはそれらを取り扱い、それらをできるだけ小さくすることができなければならない。
したがって、浄化ステーションの入口で捉えられた脂肪は、たとえば、液体を攪拌するための機械的攪拌器を具備する生物学的分解タンク等の処理タンクに注入される。
さらに、タンクは、内部の下部に、加圧された空気を液体内に噴射し、曝気して液体の攪拌を強めるための噴射マニホールドを含んでもよい。
しかしこの種類の曝気攪拌装置は、汚染が少ない、すなわち低粘度の流体にのみ特に適し、特に脂肪を含んだ流体ではその効率が急激に落下する。
さらに、たとえば脂肪廃棄物等の液体の処理の間に、この種類の装置では、液体の表面に泡の層が形成され、これが空中に飛んで環境を汚染し、そのため、液体の処理の間に液体の表面に浮かぶこの泡を除去するための手段を備えていることが必要である。
現在まで、これらの手段は、液体の表面のレベルに配置され泡を平らにするように適合された攪拌器によって形成されている。
しかし、これらの攪拌器は完全に満足のいくものではなく、泡の一部は空中に飛んで、環境を汚染する。
本発明の目的は、たとえば、都市の下水排出物または農産物生産事業者から出される脂肪廃棄物等の液体を攪拌し曝気するための装置を提供することによって、これらの欠点を回避することであり、この装置は、簡単な手段で且つ低エネルギ消費で、効率的にこの種類の液体を処理し液体の表面に浮かんでいる泡を回収することができる。
したがって本発明は、液体を攪拌して曝気し、当該液体を処理するためのタンク内の泡を除去するための装置を提供する。この装置は、タンク内部に、
タンクの高さ方向の一部に延び、上端で閉じ、下端で開口する垂直なシースであって、その下端がタンクの底部とともに液体の通路を形成するシースと、
シースの上端のまわりに配置され、このシースに接続される漏斗であって、この漏斗の上縁はタンクの壁との間に液体の通路用の自由スペースを形成する漏斗と、
シースの上部に設けられ、漏斗内部の液体のレベルに位置する第１の一連のポートと、
シース内に設けられ、漏斗の底部より上に位置する第２の一連のポートと、
シース内部に配置されシースの上端から漏斗の底部まで延びる回転式に駆動される垂直シャフトと、
漏斗の底部より下でシャフトの自由端に固定される主プロペラと、
このプロペラより下でシース内部に配置される反渦流手段と、
漏斗内の液体のレベルを調整するための手段と、
反渦流手段より下でシース内へ加圧された気体を噴射する手段と、
を具備することを特徴とする。
本発明の他の特徴によると、
タンクは絶縁材からなり、
装置は、シース内部のプロペラによって吸引される液体の流れと泡の流れとを調整する手段を具備し、
装置は、シース内部の液体のキャビテーションによって静止攪拌を行うための、そのシース内の反渦流手段より下に配置される手段を具備し、
上記プロペラによって吸引された液体の流れと泡の流れとを調整する手段は、一方では、第１の一連のポートのレベルでシースのまわりに配置された第１のスリーブによって形成され、他方では、第２の一連のポートのレベルでシースのまわりに配置された第２のスリーブによって形成され、そのスリーブの対応ポートに対する位置は垂直に調節可能であり、
キャビテーションによって静止攪拌を行う手段は、一方では、シース内部に配置されてタンクの底部から反渦流手段の下まで延びる垂直なチューブによって形成され、他方では、上記シース内部に配置されて上記チューブに固定された重ねられている静止障害物によって形成され、
装置は、シース内部の、主プロペラより上に配置された第２の反渦流手段を具備し、この第２の反渦流手段は、それぞれが、上記シースの上端まで延びる補強リブによって上方へ延びる少なくとも２つの垂直プレートによって形成され、
装置は、シース内部に液体加速器を具備し、
装置は、タンク内部の液体の表面を曝気するための手段を具備し、
装置は、第２の反渦流手段より上に、第１の一連のポートのレベルに配置される、液体の表面をシース内へ吸引するための渦流ポンプを具備し、
装置は、第２の反渦流手段より上に、第１の一連のポートのレベルに配置される、液体をシース内へ吸引するために単一通路プロペラを具備し、
装置は、第２の反渦流手段より上に、第１の一連のポートのレベルに配置される、液体をシース内へ吸引するための二重通路プロペラを具備する。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して下記説明を読めば明らかである。
図１は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第１の実施形態が設けられた液体を処理するためのタンクの概略断面図である。
図２は、図１の線２−２で切り取った断面図である。
図３は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第２の実施形態が設けられた液体を処理するためのタンクの概略断面図である。
図４は、図３の線４−４で切り取った断面図である。
図５は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第３の実施形態の概略部分断面図である。
図６は、本発明による液体を攪拌して曝気する装置の液体加速器の概略断面図である。
図７は、液体の表面を曝気するための手段の概略断面図である。
図８は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第４の実施形態の概略部分断面図である。
図９は、本発明による装置の第４の実施形態の渦流ポンプの拡大した概略図である。
図10は、図９の線10−10で切り取った断面図である。
図11は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第５の実施形態の概略部分断面図である。
図12は、図11の線12−12で切り取った断面図である。
図13は、本発明による液体を攪拌して曝気するための装置の第６の実施形態の概略部分断面図である。
図14は、図13の線14−14で切り取った断面図である。
図１および３には、タンクまたは大桶１が示され、その上部には、たとえば、都市の下水排出物から出される脂肪性廃棄物等の処理する対象の液体３用の入口２が設けられている。
処理タンク１は、その外面が絶縁材４で覆われ、液体を攪拌して曝気し、泡を除去するための、全体的に参照符号10で示される装置を具備する。
タンク１内部に配置される本発明による装置10は、タンク１の高さ方向の一部に延びる垂直なシース11を具備する。
シース11の上端11aはプレート12によって閉じられ、シース11の下端は開放され、タンク１の底部とともに液体３用の通路13を規制している。
装置10は、さらに上方へ広がっている漏斗14を具備し、その上縁はタンク１の壁との間に液体３の通路用の自由スペース15を形成し、その下縁はシース11の上端から一定の距離でシース11に接続される。
シース11と漏斗14とを具備するアセンブリは、たとえば、液体３の通路を有する支柱16等の適切な手段によってタンク１の内部に固定される。
シース11は、シース11の周囲に均等な間隔で離して配置されるとともに、漏斗14内の液体のレベルの位置に配置された第１の一連のポート17を具備する。
このシース11には、シース11の周囲に均等な間隔で離して配置され、漏斗の底部に配置された第２の一連のポート18がさらに設けられている。装置10は、ポート17、18を介してシース11内部の液体および泡を吸引するための手段を備えている。さらに、装置10は、シース11内部に配置されてシース11の上端から漏斗14の底部へ延びる垂直シャフト19と、漏斗14の底部より下でシャフト19の自由端に固定された主プロペラまたはスクリュー20とを備えている。
主プロペラ20の直径は、シース11の内径よりもわずかに短い。
シャフト19とプロペラ20とは、シース11の上端を閉じるプレート12に固定されたモータ減速ユニット21によって回転駆動される。
装置10には、ポート17、18を介してシース11内部にある主プロペラ20によって吸引された液体の流れと泡の流れとを調整するための手段が設けられる。
これらの調整手段は、一方では、第１の一連のポート17のレベルでシース11のまわりに配置された第１のスリーブ22を具備し、他方では第２の一連のポート18のレベルでシース11のまわりに配置された第２のスリーブ23を具備する。
それぞれポート17、18に対する各スリーブ22、23の位置は、適切なクランプ手段（図示せず）によって垂直に調節可能である。
反渦流手段24がプロペラ20より下でシース11内部に配置され、シース11内で液体３が回転するのを防止する。
図２に示されるように、この反渦流手段24は、シース11内に120度離れて置かれた３つの垂直プレート24aによって形成されている。
装置10には、漏斗14内の液体３のレベルを調整する手段も設けられ、これは、漏斗14内部に垂直に調節可能な位置に配置されたオーバーフローパイプ25を有する。
図３に示される第２の実施形態における装置10には、シース11内部の液体３のキャビテーション（空洞現象）によって静止攪拌を行うための手段30がシース内の反渦流手段24より下に配置されている。
図３、４に示されるように、液体３のキャビテーションによって静止攪拌を行うための手段30は、シース11内部に配置されてタンク１の底部から反渦流手段24の下まで延びる垂直なチューブ31と、シース11内部でチューブ31に固定された重ねられた静止障害物32とからなる。
チューブ31は、適切な手段によってタンク１の底部に固定される。
静止障害物32は、シース11とともに液体が循環するため通路を規制する。
図３に示されるように、チューブ31に沿って配列された静止障害物32は、反渦流手段24より下にあり、また、シース11の下部にある。
たとえば、チューブ31は、反渦流手段24より下にあるその上部に二重の静止障害物32を具備し、シース11の下部にも二重の静止要素32を具備する。
変形例において、静止障害物32は、シース11内部に配置されたチューブ31のある部分にわたって均等に間隔をおいて離して配置してもよい。
図３に示される実施形態の静止障害物32は、その凹面がタンク１の底部に向かうカップによって形成される。
変形例において、静止障害物32は、ディスクによって形成されてもよい。
最後に、装置10は、たとえば空気等の加圧された気体を、シース11内に噴射する手段33を具備する。
これらの噴射手段33は、たとえば、チューブ31の上部に配置された静止要素32より下に位置するレベルでシース11内へ開口する少なくとも１本のパイプ34から形成される。
上述した装置は下記のように動作する。
処理する対象の液体３は、入口２を介してタンク１内へ漏斗14の上端の上のレベルまで注入される。
液体３は漏斗14内へも注入される。
モータ減速ユニット21はシャフト19を回転駆動し、シャフト19が主プロペラ20を回転駆動する。
同時に、加圧された気体がパイプ34を通ってシース11内へ噴射される。
主プロペラ20の回転が、ポート17、18を介して液体３をシース11内へ吸引させ、そのため、この液体３はシース11内を頂部から底部へ連続して循環し、次いで、スペース13を通り、シース11とタンク１の内壁との間を底部から頂部へ循環し、これを続ける。
反渦流手段24は、プロペラ20より下でシース11内の液体が回転するのを防止する。
漏斗14内の液体３のレベルは、タンク１内の液体のレベルより下であるように、漏斗14内の液体のレベルがオーバーフローパイプ25によって調整され、そのレベルはポート17の高さの実質的に中間である。
さらに、シース11内部のプロペラによって行われた吸引により、シース11内の液体のレベルは漏斗14内の液体のレベルより下である。
プロペラ20の回転によってシース11内部に駆動された空気とシース11内に噴射された加圧された気体とは、気泡を形成し、これが、プロペラ20の回転の効果によってシース11内の液体３に分散する。
液体３がシース11内を循環する間に、静止障害物32は、各々の下にキャビテーション効果を生じさせ、それが液体３の攪拌および曝気を促進する。
これらの障害物32は、シース11内の液体の攪拌および曝気を促進する間に静止しているという利点を有し、シース11内部の糸状物質のキャッチを防止する。
このようにして、液体３は攪拌され、気泡は微気泡に分割され、気体の分散を促進し、その結果として液体３の曝気を促進する。
タンク１の内壁とシース11との間で、気泡は液体の上昇を加速し、この液体がタンク１内で循環するのを促進し、それによって効率を改善する。
このようにして、処理する対象の液体は、シース11を数回通り、したがって酸素化処理を数回受ける。
ポート17、18に対してスリーブ22、23を変えることによって、液体３の流れを調整することができる。
プロペラ20および静止障害物32によって液体３を攪拌することが、タンク１の液体３の表面に泡を形成させる。
シース11内部にあるこのプロペラ20が回転することが、漏斗14内の液体３の表面のレベルにポンプ効果を生み、液体の表面に浮かぶ泡を吸引し、シース11内の液体のレベルを落とす。
泡は、結果として、タンク１の液体３に混入され、覆われれ、混合され、そのため、これを漸進的に除去することが可能である。
ポート17、18に対するスリーブ22、23の位置が、プロペラ20によってシース11内に吸引された液体および泡５の流れを調整する。
主プロペラ20と主プロペラ20の回転速度とを選択して、処理する対象の液体に応じてエネルギの消費を最適に適合させることができる。
本発明による装置が図３に示されるように静止要素32を含まない場合には、シース11の内部に自然に乱流が生じる。
しかし、効率は低く、これは、わずかに汚染された液体のみにふさわしい。
静止障害物32は、キャビテーションによって液体の攪拌を促進し、これが装置の効率を改善する。
変形例において、キャビテーション効果を備えた静止攪拌手段は、シース11の内壁に固定されて液体３の循環用の軸方向通路を規制する静止障害物によって形成される。
これらの静止障害物は、反渦流手段24より下でシース11の一部にわたって、またはシース11内部の反渦流手段24より下でシース11の下部に、均等に間隔をおいて離れて配置される。
この場合も、静止障害物は、たとえば、その凹面がタンク１の底部に向かうカップによって、またはディスクによって形成される。
図５に示される第３の実施形態において、装置は、シース11内部に、主プロペラ20より上に配置された第２の反渦流手段40を具備する。
この第２の反渦流手段40は、少なくとも２つの垂直プレート40aを具備し、それぞれが、シース11の上端まで延びる補強リブ41によって上方へつながっている。
第２の反渦流手段40は、シース11内部に均等に間隔をおいて離れて配置されてそれぞれが補強リブ41によって上方へ延びる４つの垂直プレート40aによって形成されることが好ましい。
図６に示される別の実施形態において、装置はシース11内部に液体加速器を具備する。
この液体加速器は、第２の反渦流手段40より上に配置されシャフト19とともに回転するように固定された第２のプロペラ45を具備する。
第２のプロペラまたはスクリュー45は、主プロペラまたはスクリュー20の羽根と同一の方向に配向された羽根を有する。
さらに、液体加速器は、第２のプロペラ45より上に、円筒形スタック47内部に配置された反渦流手段46をさらに具備する。
スタック47は、シース11とともに補強リブ41同士の間に液体用の通路48を形成するように、補強リブ41の内縁に固定される。
第２のプロペラ45と、反渦流手段46と、スタック47とは、２つの一連のポート17、18の間に位置し、この実施形態では、シース11内部に吸引された液体３の流れと泡の流れとを調整する手段が設けられる。
主プロペラ20の回転は、ポート17、18を通って液体３をシース11内へ吸引させ、そのため、この液体３はシース11内を連続して下方へ循環する。
さらに、第２のプロペラ45の回転により、ポート17、18を通る液体３のシース11内への吸引は加速され、液体の一部はシース11とスタック47との間に設けられた通路48を通って上昇し、これは、シース11内の液体を加速するという現象をさらに強める。
この場合も、シース11内の液体３のレベルの調整は、ポート17、18に対するスリーブ22、23の位置によって再び達成される。
反渦流手段46は、スタック47内で液体が回転するのを防止する。
この実施形態は、特に泡立ちやすい製品に特にふさわしい。
実際、スタック47内部で液体３の吸引が加速されることと、通路48内でこの液体の一部を再循環させることとにより、液体３の表面に浮かぶ泡はスタック47内部に吸引される。
図７に示される別の実施形態において、装置は、タンク１の液体３の表面を曝気するための手段を具備する。
この図７に示されるように、液体３の表面を曝気するための手段は、第２の反渦流手段より上に配置されシャフト19とともに回転するように固定された第２のプロペラまたはスクリュー50を具備する。
この第２のプロペラ50は、主プロペラ20の羽根に対して逆である羽根を有する。
液体３の表面を曝気するための手段は、第２のプロペラ50より上に、円筒形スタック52内部に配置された反渦流手段51も具備する。
スタック52は、シース11および補強リブ48とともに液体３用の通路55を形成するように、補強リブ48の内縁に固定される。
第２のプロペラ50と反渦流手段51とは、２つの一連のポート17、18の間に位置し、スタック52は、実質的に第１の一連のポート17の中間部分から第２の一連のポート18の上縁へ延びる。
カバー53がスタック52の上縁より上でシャフト19に装着される。
カバー53の垂直部分は、スタック52の上縁とともに調節可能な通路54を形成するように調節可能である。
主プロペラ20の回転がポート17、18を通して液体３を吸引する。その液体の一部はシース11内を上方へ循環する。
このようにして、液体３の一部はポート18を通ってシース11内へ吸引され、液体の他の部分はポート17を通って吸引され、スタック52とシース11との間に形成された通路55内を下方へ循環する。
さらに、第２のプロペラ50の羽根が主プロペラ20の羽根に対して逆であるという事実に鑑み、液体の一部はスタック52内へ上向き方向に吸引され、通路54を通るときに漏斗14内部の液体３の表面の上の空気へ噴射される。
このようにして、液体の一部を噴射することにより、液体３の表面の曝気が可能になり、結果として、この表面に泡が形成されることを減少させることができる。
反渦流手段51は、第２のプロペラ50より上のスタック52内で液体が回転するのを防止する。
この実施形態においても、シース11内の液体３の流れは、ポート17、18に対してスリーブ22、23を変えることによって調整することができる。
図８乃至10に示される実施形態において、装置は、液体の表面をシース11内へ吸引するための渦流ポンプ60を具備する。
この渦流ポンプ60は、第２の反渦流手段40より上に、第１の一連のポート17のレベルに配置される。
この渦流ポンプ60はシャフト19によって回転駆動される。このポンプは、シャフト19に固定されて、その上面に半径方向垂直ブレード62が設けられた円形プレート61を具備し、かつブレード62の上縁に固定されたスタック63を具備する。
プレート61とブレード62とスタック63とを具備するアセンブリは、スリーブ61aによってシャフト19に維持される。スリーブ61aのシャフト19上の位置は調節可能である。
スリーブ61aは、たとえば固定ねじ（図示せず）などによる手段によって、シャフト19に固定される。
図８、９に示されるように、ブレード62の上端には、スタック63の外側に広がっているリング64が設けられている。
このスタック63は、タンク１の頂部に隣接した位置から、実質的に第１の一連のポート17の中間部分からブレード62の上縁へ延びている。
スタック63は内通路65を形成し、内通路65はその下部が、ブレード62同士の間およびリング64とプレート61との間に形成される環状通路66を介して、シース11の内部に連通する。
スタック63は、図９に示されるように、円錐形であり、タンク１の上部に向けてテーパ状になることが好ましい。
変形例では、スタック63は円筒形でもよい。
ブレード62は平坦であるかまたは湾曲しており、また、図10に示されるように、プレート61上に角度的に均等に間隔をおいて離れて配置されて数的には３枚であることが好ましい。
主プロペラ20の回転が、ポート17、18を介して液体３をシース11内へ吸引させ、そのため、この液体３はこのシース内を下方へ連続して循環する。
さらに、シャフト19によって駆動される渦流ポンプ60の回転が、すなわち、プレート61とブレード62とスタック63とを具備するアセンブリの回転が、液体３の表面を通路65内に吸引し、そのため、この液体はその後、環状通路66を通り、タンク１内へ再噴射される。
この実施形態において、スリーブ22、23によってシース11内部へ液体の流れを調整することは不必要である。
この実施形態は、液体３の表面に浮かぶ泡が渦流ポンプ60によって吸引され、そのためこの泡を迅速に効果的に除去することができるという事実により、きわめて泡立ちやすい製品に特にふさわしい。
図11、12に示される実施形態において、装置は、液体３をシース11内へ吸引するために単一通路プロペラ70を具備する。
単一通路プロペラ70は、第２の反渦流手段40より上に、第１の一連のポート17のレベルに配置される。
単一通路プロペラ70は、シャフト19によって回転駆動され、一方では、シャフト19に固定されて、タンク１内の液体３のレベルより上に配置される円形プレート71を具備し、他方では、液体３内に、シャフト19のまわりでプレート71の下面に固定されてらせんを形成する垂直プレート72を具備する。
図12により詳細に示されるように、プレート72は、プレート72の高さ方向にわたって延びる液体用の側方向入口73と、この液体が下方に循環するための垂直通路74と、液体用の下出口75とを決めている。
プレート71と垂直プレート72とを具備するアセンブリは、スリーブ71aによってシャフト19に維持されている。スリーブ71aのシャフト19への垂直位置は調節可能である。
この目的のために、スリーブ71aは、たとえば固定ねじ（図示せず）によって形成された手段によって、シャフト19に固定される。
垂直プレート72の内縁は、プレート72によって形成されるらせんの中心に向かった方向に傾斜する垂直そらせ板76を含む。
さらに、プレート72とシャフト19の軸との間の距離は、図12に示されるように、漸進的に減少する。
シャフト19によって駆動される単一通路プロペラ70の回転が、すなわち、プレート71とプレート72とを具備するアセンブリの図12の矢印によって示される方向の回転が側方向入口73を通ってプレート72の内部に液体を吸引させる。
その液体は垂直通路74内部で攪拌され、垂直通路74内で下方へ循環し、下出口75を通ってシース内へ排出される。
そらせ板76は、垂直通路74内での液体の攪拌を改善し、液体が側方向入口73を通って戻るのを防止する。
図13に示される最後の実施形態において、装置は、液体３をシース内へ吸引するために二重通路プロペラ80を具備する。
この二重通路プロペラ80は、第２の反渦流手段40より上に、第１の一連のポート17のレベルに配置される。
二重通路プロペラ80は、シャフト19によって回転駆動され、一方では、シャフト19に固定されて、タンク１内の液体３のレベルより上に配置された円形プレート81を具備し、他方では、液体３内に、２つの垂直プレート82、83を具備する。
垂直プレート82、83は、プレート80の下面に固定され、それぞれが、図14に示されるように、互いに対してずれて向き合っている２つのハーフシェルの形状を有する。
２つのプレート82、83は、液体用の２つの側方向入口84、85と、液体が下方に循環するための２つの通路86、87と、液体用の下出口88とを形成している。
プレート81と垂直プレート82、83とを具備するアセンブリは、スリーブ81aによってシャフト19上に維持され、スリーブ81aのシャフト19上の垂直位置は調節可能である。
スリーブ81は、たとえば固定ねじ（図示せず）によって構成された手段によってシャフト19に固定される。
図14により特定して示されるように、各プレート82、83の縁は、他方のプレートによって形成される通路86、87に向かっており、それぞれ垂直のそらせ板89、90を具備する。
シャフト19によって駆動される二重通路プロペラ80の回転が、すなわち、プレート81と２つの垂直プレート82、83とを具備する図14の矢印によって示される方向のアセンブリの回転がポート17を通って液体３を吸引させる。
この液体は、側方向入口84、85を通って入り、通路86、87内部で攪拌され、これらの通路86、87内で下方へ循環し、その後、下出口88を通ってシース11内へ排出される。
そらせ板89、90は、通路86、87内の液体の攪拌を増加し、液体が側方向入口84、85を通って流れ戻るのを防止する。
これら最後の２つの実施形態において、シース11のスリーブ22、23による液体の流れの調整は、タンク１の液体のレベルが変動可能であるときにより特に使用される。
単一通路プロペラ70または二重通路プロペラ80の液体の流れを改善するために、ポンププロペラ（図示せず）を、単一通路プロペラ70または二重通路プロペラ80より下のシャフト19に配置してもよい。
本発明による装置は、たとえば、水、都市排出物、産業廃水、生分解による脂肪、排水物質、家畜飼育廃棄物および一般にいずれの生分解可能な産業製品の処理に適用することができる。
本発明による装置は、たとえば、触媒を伴ってまたは伴わずにオゾン化気体による水のオゾン化またはスラッジの安定化に使用することができ、あるいは、高温細菌処理に使用することができ、あるいは、たとえば有機物質または鉱物の懸濁状態の物質で充填された液体用に使用されてもよい。
本発明による装置は、流動床または移動床で操作する反応炉として使用されてもよい。
本発明による装置は、液体を処理し、同時に処理タンクの液体の表面に浮かぶ泡を漸進的に除去し、それによってこの泡が環境を汚染しないことを確実にするという利点を有する。

Claims (33)

1. 液体を攪拌して曝気し、前記液体を処理するためのタンク（１）内の泡を除去するための装置であって、前記タンク（１）内部に、
   前記タンク（１）の高さ方向の一部に延び、その上部に前記液体（３）用の入口通路を備える少なくとも第１の開口（17、18）を具備し、前記タンクの底部の近傍に前記液体（３）用の出口通路を備える少なくとも第２の開口を具備する垂直なシース（11）と、
   前記シース（11）の前記上部のまわりに配置されて前記シース（11）に接続される漏斗（14）であって、漏斗（14）の上縁はタンク（１）の壁とともに前記液体（３）の通路用の自由スペース（15）を形成する漏斗（14）と、
   前記漏斗（14）の前記底部より下で前記シース（11）の内部に配置される主プロペラ（20）と、
   前記シース（11）内でプロペラより上の延び、このプロペラを回転駆動する回転式に駆動される垂直シャフトと、
   前記プロペラ（20）より下で、シース（11）内部に配置される反渦流手段（24）と、
   前記反渦流手段（24）より下で、前記シース（11）内に加圧された気体を噴射する手段（33）と、
   を具備し、
   前記シース（11）内部の乱流によって前記液体（３）を攪拌する静止攪拌手段（31、32）も具備し、これらの手段は前記反渦流手段（24）より下に配置されることを特徴とする装置。
2. 前記装置は、
   前記シース（11）の上部で、漏斗（14）内の前記液体（３）のレベルに配置された第１の一連のポート（17）と、
   前記漏斗（14）の底部より上に、前記シース（11）内に設けられる第２の一連のポート（18）と、
   前記漏斗（14）内の前記液体（３）のレベルを調整する手段（25）と
   を具備することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記装置は、前記プロペラ（20）によって前記シース（11）内へ吸引された前記液体（３）の流れと前記泡の流れとを調整する手段（22、23）を具備することを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記プロペラ（20）によって吸引された前記液体（３）の流れと前記泡の流れとを調整する前記手段は、一方では、前記第１の一連のポート（17）のレベルで前記シース（11）のまわりに配置された第１のスリーブ（22）によって形成され、他方では、前記第２の一連のポート（18）のレベルで前記シース（11）のまわりに配置された第２のスリーブ（23）によって形成され、それらのスリーブ（22、23）のそれぞれに対応するポート（17、18）に対する位置は垂直に調節可能であることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 乱流によって静止攪拌を行うための前記手段は、一方では、前記シース（11）内部に配置されて前記タンク（１）の底部から前記反渦流手段（24）より下まで延びる垂直なチューブ（31）によって形成され、他方では、前記シース（11）内部に配置されて前記チューブ（31）に固定された重ねられている静止障害物（32）によって形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記静止障害物（32）は、前記シース（11）の前記内壁とともに前記液体（３）が循環するための通路を形成することを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記静止障害物（32）は、前記シース（11）内部に配置された前記チューブ（31）の部分にわたって均等に間隔をおいて離れて配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 前記静止障害物（32）は、前記チューブ（31）に配列され、一方では前記反渦流手段（24）より下にあり、他方では前記シース（11）の下部にあることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
9. 乱流を使用する前記静止攪拌手段は、前記シース（11）の前記内壁に固定されて、前記液体（３）が循環するための軸方向通路を規制する静止障害物によって形成されることを特徴とする請求項５記載の装置。
10. 前記静止障害物は、前記反渦流手段（24）より下に位置する前記シース（11）の部分に均等に間隔をおいて離れて配置されることを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 前記静止障害物は、前記シース（11）内部に配列され、一方では前記反渦流手段（24）より下にあり、他方では前記シース（11）の下部にあることを特徴とする請求項10記載の装置。
12. 前記静止障害物は、その凹面が前記タンク（１）の前記底部に向かうカップ（32）によって形成されることを特徴とする請求項５乃至11のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記静止障害物は、ディスクによって形成されることを特徴とする請求項５乃至11のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記タンク（１）は絶縁されていることを特徴とする請求項１乃至13のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記漏斗（14）内の前記液体（３）のレベルを調整する前記手段は、前記漏斗（14）内部で垂直に調節可能な位置に配置されたオーバーフローパイプ（25）によって形成されることを特徴とする請求項１乃至14のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記装置は、前記シース（11）内部で、前記主プロペラ（20）より上に配置された第２の反渦流手段（40）を具備し、前記第２の反渦流手段（40）は、それぞれが前記シース（11）の上端まで延びる補強リブ（41）によって上方へ延びる少なくとも２つの垂直プレート（40a）によって形成されることを特徴とする請求項１乃至15のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記装置は、前記シース（11）内部に液体加速器（45、46、47）を具備することを特徴とする請求項１乃至16のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記液体加速器は、一方では、前記第２の反渦流手段（40）より上に配置され前記シャフト（19）とともに回転するように接続されて、前記主プロペラ（20）の羽根と同一の方向に配向された羽根を有する第２のプロペラ（45）を具備し、他方では、前記第２のプロペラ（45）より上に、前記補強リブ（41）に固定された円筒形スタック（47）内部に配置された反渦流手段（46）を具備し、前記第２のプロペラ（45）と前記反渦流手段（46）と前記スタック（47）とは、前記２つの一連のポート（17、18）の間に位置することを特徴とする請求項１乃至17のいずれか１項に記載の装置。
19. 前記装置は、前記タンク（20）内の前記液体の表面を曝気する手段（50、51、52）を具備することを特徴とする請求項１乃至16のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記液体の前記表面を曝気する前記手段は、一方では、前記第２の反渦流手段（40）より上に配置され前記シャフト（19）とともに回転するように接続されて、前記主プロペラ（20）の羽根に対して逆向きである羽根を有する第２のプロペラ（50）を具備し、他方では、前記第２のプロペラ（50）より上に、前記補強リブ（41）に固定された円筒形スタック（52）内部に配置された反渦流手段（51）を具備し、前記第２のプロペラ（50）と前記反渦流手段（51）とは、前記２つの一連のポート（17、18）の間に位置し、前記スタック（52）は、実質的に前記第１の一連のポート（17）の中間部分から前記第２の一連のポート（18）の上縁へ延びることを特徴とする請求項１乃至16および19のいずれか１項に記載の装置。
21. カバー（53）が前記スタック（52）の上縁より上で前記シャフト（19）に装着され、前記上縁とともに調節可能な通路（54）を形成することを特徴とする請求項20記載の装置。
22. 前記装置は、前記第２の反渦流手段（40）より上に、前記第１の一連のポート（17）のレベルに配置された、前記液体の前記表面を前記シース（11）内へ吸引するための渦流ポンプ（60）を具備することを特徴とする請求項１乃至３および５乃至16のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記渦流ポンプ（60）は、一方では、前記シャフト（19）とともに回転するように接続されて、その上面に半径方向垂直ブレード（62）が設けられた円形プレート（61）を具備し、他方では、前記ブレード（62）の上縁に固定されて、前記タンク（１）の前記上端に隣接した位置から、実質的に前記第１の一連のポート（17）の前記中間部分から前記ブレード（62）の前記上縁へ延びるスタック（63）を具備することを特徴とする請求項22記載の装置。
24. 前記スタック（63）は、円錐形であり、前記タンク（１）の上部に向けてテーパ状になることを特徴とする請求項23記載の装置。
25. 前記スタック（63）は、円筒形であることを特徴とする請求項23記載の装置。
26. 前記ブレード（62）は、平坦であるかまたは湾曲していることを特徴とする請求項23記載の装置。
27. 前記装置は、前記第２の反渦流手段（40）より上に、前記第１の一連のポート（17）のレベルに配置された、前記液体（３）を前記シース（11）内へ吸引するための単一通路プロペラ（70）を具備することを特徴とする請求項１乃至３および５乃至16のいずれか１項に記載の装置。
28. 前記単一通路プロペラ（70）は、一方では、前記シャフト（19）とともに回転するように接続されて、前記タンク（１）内の前記液体（３）のレベルより上に配置された円形プレート（71）を具備し、他方では、前記液体（３）内に、前記シャフト（19）のまわりで前記プレート（71）の下面に固定されてらせんを形成する垂直プレート（72）を具備し、前記プレート（72）が前記液体用の側方向入口（73）と、前記液体が下方に循環するための垂直通路（74）と、前記液体用の下出口（75）とを決めていることを特徴とする請求項27記載の装置。
29. 前記垂直プレート（72）の内縁は、前記らせんの中心に向けた方向に傾斜する垂直そらせ板（76）を具備することを特徴とする請求項28記載の装置。
30. 前記装置は、前記第２の反渦流手段（40）より上に、前記第１の一連のポート（17）のレベルに配置された、前記液体（３）を前記シース（11）内へ吸引するための二重通路プロペラ（80）を具備することを特徴とする請求項１乃至３および５乃至16のいずれか１項に記載の装置。
31. 前記二重通路プロペラ（80）は、一方では、前記シャフト（19）とともに回転するように接続されて、前記タンク（１）内の前記液体（３）のレベルより上に配置された円形プレート（81）を具備し、他方では、前記液体（３）内に、前記プレート（81）の下面に固定されて、互いに対してずれて向き合っている２つのハーフシェルの形状を有する２つの垂直プレート（82、83）を具備し、前記プレート（82、83）は、前記液体用の２つの側方向入口（84、85）と、前記液体が下方に循環するための２つの垂直通路（86、87）と、前記液体用の下出口（88）と、を規制することを特徴とする請求項30記載の装置。
32. 各プレート（82、83）の縁は、他方のプレートによって形成される前記通路（86、87）に対して向かって位置しており、垂直そらせ板（89、90）を含むことを特徴とする請求項31記載の装置。
33. ポンププロペラ（19）が、前記単一通路プロペラ（70）または前記二重通路プロペラ（80）より下で前記シャフト（19）に固定されることを特徴とする請求項27または30に記載の装置。

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