JP4386208B2 - Pipe mixer - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
開示技術は、活性汚泥貯液槽中や河川、湖沼中に於ける溶存酸素を増加させる等の要活性化液に対してスケヤーミキサーを介しエアレーションを行うと共に、煙突効果を伴って旋回循環して流過させ、均一に分散,混合,攪拌を行うようにしたシステムの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
周知の如く、近時、汚染廃液等溶存酸素を増加させ、要活性化液を所定の要活性化液貯液貯槽内に所定量だけ貯留してスタティックミキサー等の沈積を介して循環的に流過するプロセスにおいて、エアレーションを行う曝気システムが化成工業等において種々実用化されるようになってきており、下記に示している特許文献等に記載されている曝気システムが実用化されてはいる。
【特許文献1】
特開2000−334485号公報
【特許文献2】
特開平11−90197号公報
【特許文献3】
特開平2002−273468号公報
【特許文献4】
特開平08−117787号公報
【特許文献5】
特開平09−47777号公報
【特許文献6】
特開昭54−18473号公報
【特許文献7】
特開昭55−8835号公報
【特許文献8】
特開昭56−129092号公報
【特許文献9】
特開昭56−166992号公報
【特許文献10】
特開昭58−14996号公報
【特許文献11】
特開平01−99693号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
さりながら、該種従来技術の曝気システムにあっては、曝気装置が単にスタティックミキサー等の管路混合器を要活性化液貯液槽内に沈積して要活性化液を強制循環する過程において、該スタティックミキサーの部分にてエアレーションを行うような単純なシステムであるために、まず基本的に曝気装置のスタティックミキサーの管路混合器が混合と攪拌を要活性化液とエアーとの間の要活性化液の流過中において行うのみであり、したがって、エアー送給パイプに設けたエアレーション用のエアノズルが細かい気泡の態様の場合には要活性化液との間で目詰まりを起こす欠点があり、したがって、稼働中はその能率が低下し、当該ノズルに対する目詰まり等への保守点検整備をその都度行わねばならず、メンテナンスが極めて煩瑣で稼働効率が悪くなり、設計通りのエアレーションが行われないという不都合さがあり、又、溶存酸素の分布が濃淡をその部位を偏倚されて、均一な分布が見られないというデメリットがあった。
【0004】
【発明の目的】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく管路混合器等の曝気装置を活性汚泥貯液槽中や河川、湖沼等の溶存酸素欠量が多い酸欠状態や腐敗状態の要活性化液中に縦型状態等の態様で沈積することにより、エアレーションの稼働効率の悪さ等を解決すべき課題とし、要活性化液中に収納する沈積したスケヤーミキサーの管路混合器に対して旋回循環流過する過程において煙突効果を伴って可及的に均一状態に挟搾と拡大を反復して分散し、溶存酸素の分布を均一状態にすると共に所定の混合,攪拌を確実に行え、しかも、気泡の微細化を促進し、エアノズルの口径の大小にかかわらず設計通りのエアレーションが曝気中に於いて煙突効果をも伴って確実に行われるようにして化学装置技術産業におけるエアレーション技術利用分野に益する優れた要活性化液に対する曝気システムを提供せんとするものである。
【0005】
【手段】
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、要活性化液に対する曝気システムにおいて、該要活性化液中に管路の軸心に一致する中心を有する複数のブレードが相互に交叉しているスケヤーミキサーの管路混合器を該要活性化液中に縦型状態に沈積して該スケヤーミキサーの管路混合器の下方から上方に向けてエアーと要活性化液とを煙突効果に伴って循環するようにして要活性化液を流過させると共に、該要活性化液の管路混合器に対する循環流過液中にてエアーの混合分散を行い要活性化液のエアレーションを行うようにすることを基幹とし、而して、上記要活性化液の循環流過中に該要活性化液がシンクの大なる要活性化液貯液槽中にて分散混合攪拌されるようにし、又、上記管路混合器に対するエアーの供給を大径ノズルにより行うようにし、そして、上記スケヤーミキサーのユニットエレメント、及び、管路のいづれか、又は、両者に分散混合を促進する板、又は、棒状の突起片を有する治具が配設されているようにし、そして、上記請求項4の形状のスケヤーミキサーを気体、液体、粉体同士、又は、それらの組み合わせの混合、分散装置として使用するようにすることを第二の基幹とし、更に、上記要活性化液が河川、湖沼の要活性化液であるようにした技術的手段を講じたものである。
【0006】
【作用】
上述構成において、シンクの大なる要活性化液貯液槽や河川、湖沼等の大量の要活性化液中に該要活性化液を所定量収納した要活性化液中に曝気を行いその中途でエアレーションを行うようにするに際し、該要活性化液中に縦型状態に沈積したスケヤーミキサーの管路混合器の中心を一致させるようにブレードの中心が在るようにして流過を行うに際し、送給するエアーによる煙突効果により管路混合器の下方から上方にかけて旋回流過し、均一に分散拡散を反復し、気泡の微細化が促進され、その中途で煙突効果を伴いエアレーションが行われ、又、エアーの気泡が細かくても微細化が促進されて目詰まりを生ぜず、保守点検整備が不要であり、挟搾と拡大を反復して平均した分散と混合,攪拌が行われ、又、気泡の微細化も促進され設計通りの曝気が成され、溶存酸素の分布濃度を平均均一にされるようにし、そして要活性化液の流過流路中により更に、活性化を促進させる突起片を有する治具を配設して活性化を促進させるようにしたものである。
【0007】
又、スケヤーミキサーの管路混合器を要活性化液がエアーと共にリフト作用により流過するプロセスにおいて、該スケヤーミキサー中のブレードによる分割と変流が反復して成され、挟搾と拡大が反復され、又、煙突効果を生じ、そして旋回と分散と混合,攪拌が確実に行われ、気泡の微細化が促進され、要活性化液の活性化が効果的になされるようにしたものである。
【0008】
【発明が実施しようとする形態】
次にこの出願の発明の実施しようとする形態を実施例の態様として図1〜図12の図面を参照して説明すれば以下の通りである。
【0009】
まず、所謂ラインミキサーと称される図8に示す様なスタティックミキサー管路混合器1がケニックス社から案出され、管路のパイプ2内に1枚のユニットブレード3を90度捻ったエレメント4,4…を相互に90度ずつ位相をずらして当接結合させて軸方向に所望数多数複数配列し、パイプ2の一方向から所定の要活性化液を送給してその流過プロセスにて当該要活性化液の分断旋回を反復させて分散混合を図り、攪拌するようにする技術が種々開発されていた。
【0010】
しかしながら、該種先開発のラインミキサーのスタティックミキサー1においては、断面円形の管路の管体2内に装備するユニットブレード3の1ユニットエレメント4において、90度捻られて形成されているために、小サイズのラインミキサー1にあっては成形加工がし易いものであるが、大サイズのスタティックミキサーのラインミキサー1にあってはエレメント4の成形加工が著しく難しく、製作組付に多大な工数がかかる不都合さがあり、結果的にコスト高になるという不利点があった。
【0011】
これに対処するに図9に示す様な出願人の先願発明考案のスケヤーミキサー1aに見られる如く、管路を断面方形の角パイプ2a(但し、設計によっては丸パイプでも可)にして平板状の二等辺三角形状のユニットブレード3a,3aを相対向させ、その交叉する辺5,5に他の二等辺三角形状のユニットブレード6,6を垂立させて一体的に延設したエレメント4aを有する管路混合器1aが開発され(商品名スケヤーミキサー)、供給流過する要活性化液の分割と変流を幾何級数的に反復して挟搾と解放を、又、縦型状態に配設した態様ではリフト活用中煙突効果も生じて極めて効率の良い混合,攪拌を行うことが出来、気泡の微細化が促進されるようにした技術が開発され、尚、かかるスタティックミキサーの管路混合器1aをベースにして様々な管路混合器が開発されてきた。
【0012】
しかしながら、かかる管路混合器1aにあっては大型のものを製作する場合に、断面方形の管体2aが入手し難く、特別注文であつらえねばならず、製作は勿論のこと、据付けにおいてコスト高になるというデメリットがあった。
【0013】
これに対処するに、例えば、特開平7−63597号公報に示されている出願人の新たな発明の図2に示す様なスケヤーミキサー1bが開発されたものであり、さらに、さまざまな研究が改良がなされてきた。
【0014】
【実施例】
図1に示す実施の形態において、1dはシンクの大きな要活性化液111を設定量大容量収納する貯液槽であり、その底部近くにはスケヤーミキサー1bが縦型状態に所定に沈積されるようにされている。又、この出願の発明においては、要活性化液111はシンクの大なる貯液槽1dのみならず河川、湖沼等の酸欠状態や腐敗状態の要活性化液でもよいものである。
【0015】
1bはこの出願の発明の要旨の中心を成すスケヤーミキサーの管路混合器であり、その管体2aは所定サイズの通常に市販されている円管(設計によっては角パイプでも可)であり、所定ユニット長さにされ、そして、図2に示す該円管2aは軸心と同じ軸心を有する一対の二等辺三角形の平板状のブレード3b,3bがその頂点を共通して相対向して同一平面内に在るように設けられ、交叉するその各々の斜辺には相互に所定角度交叉して各々円弧状の周辺部を有する他の一対の平板状の該ブレード6a,6aが相互に相反する方向にブレード3b,3bに直角に延設されている。
【0016】
尚、2bはエアー送給パイプであり、スケヤーミキサー1bの下部において、大径の所定サイズのエアノズルがスケヤーミキサー1bに対して同軸方向に臨まされている。
【0017】
尚、スケヤーミキサー1bは縦型状態に沈積配設される態様ではブレード3b,6aによって流過する要活性化液111はエアーによって捩回、旋回されて流過中にリフト上昇作用を付勢されて特に縦型状態に配設された場合にはリフト作用を受け所謂煙突効果が奏され、そのプロセスにおいては気泡の微細化が促進されるものである。
【0018】
そして、水平に設けられた分割板としての一対ブレード3b,3bに対し、他の一対の平板状のブレード6a,6aは平板状でありながら、交叉し、その全ての縁部は管体2aの内壁に当接するようにされ既述した如く円管2aの一方側から流入する流体を一対の平面的に設けられたブレード6a,6aは変流板として機能し、流過する流体を裏側へ変流するようにされている。
【0019】
そして、スケヤーミキサー1bを要活性化液111の底部に縦型状態に沈積されているものであり、該貯液槽1d内において要活性化液111を挟搾,解放,循環し、リフト作用にあっては煙突効果が充分に働き、エアノズル2bからの気泡の微細化促進によるエアレーション作用も促進され、又、その煙突効果に要活性化液の循環中の作用を加えることが出来る。そしてスケヤーミキサー1bに対してエアノズル2bからのエアーの噴射を積極的に作用させることで上記煙突効果と気泡の微細化によりリフト中の要活性化液のに対する曝気を生じる。
【0020】
このようにされたユニットエレメント4aにあっては、軸方向で外接する円管2a内で相対向する二等辺三角形状の一方のブレード3b,3bは相対向する一方側の対向部分に形成した図2に示す様にスリット7(当該スリット7に代えて溶接により一体結合させることも可能)を介し、噛合わせる状態で当接接合され、スリット7によって前後のユニットエレメント4a,4aが周方向に相対回動しないようにされ、したがって、軸方向に相隣って連結される該ユニットエレメント4a,4a…は軸方向に連結されてるのみならず、相互に周方向不回動裡に連結されることになる。
【0021】
そして、図3に示す様に、各ユニットエレメント4aは軸方向に連結される配列に於いて、周方向90度位相をずらして設けられているために、一方の平板状のユニットエレメント4aのブレード3bが前述の如く分割板として機能し、又、他方の一対の平板状のブレード6a,6aが変流板として機能するために、流過する流体はユニットエレメント4aが段階的に軸方向に増加することにより分割数は2の幾何級数倍で増加し、平均した分散を成すとともにこれに変流が加わって著しく高い次元の分割と細分化が促進され、旋回流を生じ整然とした挟搾と解放、煙突効果、旋回流の起生を反復するとともに混合攪拌が成される、しかも、円管2a内に於いて乱流が生ぜず、したがって、圧力損失やエネルギー損失も少なく、要活性化液111の流れを利用して混合攪拌に要するエネルギーも少なくて済むものである。
【0022】
尚、スケヤーミキサー1から要活性化液111中に縦型状態で沈積されている態様では要活性化液111が流出中にリフト作用が生じ強制的に上昇流過状態にする煙突効果が生じると共に要活性化液111の循環作用が行われる。
【0023】
而して、流過する要活性化液111が多段の他方の平板状のブレード6a,6aの変流機能により、各ユニットエレメント4aは周方向の旋回反力を受けようとするが、図4に示す様に、多段のユニットエレメント4a,4a…内のいづれか1つ、例えば、始端部か終端部に於いて、リング8をスポット溶接9によりユニットエレメント4aの一方の平板状の分割板としてのブレード3bの端部に一体化して固定し、ユニット円管2a,2aの各端部フランジ10と共締めすることにより、当該ユニットエレメント4aは円管2aと一体固定されて周方向の旋回反力によるずれ等が生ぜず、又、各ユニットエレメント4aは図5に示す様に相互にスリット7を介して噛合っているために結果的に全てのエレメント4a,4a…は周方向に何等変位することはない。
【0024】
而して、各段におけるユニットエレメント4a,4a相互の連結結合は図5に示す様に、スリット7に対する噛合いによって行なわれるが、図6に示す実施形態の様に、相互のユニットエレメント4a,4aの分割板としての各ブレード3b,3bの相互に相対向して90度位相を異ならして形成されたスリット7,7を形成して当該相互のスリット7,7を噛合わせるようにしても良い。
【0025】
尚、該スリット7の代わりに相互に溶接に固定状態にして結合することも可能である。
【0026】
そして、図7に示す実施形態は1つのユニットエレメント4a円管2aに対する回り止めとして該円管2のフランジ10寄りに適宜のストッパ11,11を介し、ユニットエレメント4aの一方の分割板としてのブレード3bの両側を係合させるようにして回り止めを図ったり、又、図7に示す実施形態の様に、円管2aのフランジ10の近傍内側に回り止めの図示しないストッパを形成してユニットエレメント4aの回り止めとする等も可能である。
【0027】
上述構成において、円管2aの内部にユニットエレメント4a,4a…を相隣るユニットエレメント4a,4aの一方の平板状の分割板のブレード3bに形成したスリット7を介し(スリットの代わりに溶接固定することも可能であることは前述した通りである)、相互に組み合わせて当接係合させ、連続的に円管2a内に軸方向に所定段数複段配列式に挿入セットすると、一方の各ユニットエレメント4aに於いて一方の平板状の分割板のブレード3bに90度交叉して外延長させた他方の平板状のブレード6aは円管2aの内壁にその全ての外周縁部分が当接して、該ブレード6aから周方向に流体がリークされないようにされている。
【0028】
このようにセットされた状態で円管2aの一方側から要活性化液の活性汚泥111が送給されると、該要活性化液111は一方の平板状のブレード3bにより2分割され、直ちに他方の平板状のブレード6a,6aにより反対側に変流され、次いで、次段のユニットエレメント4aに至って、更に、一方の平板状の該ユニットエレメント4aのブレード3bの分割板により2分割され挟搾され、、又変流板のブレード6aにより反対側に変流されるプロセスを重ねて幾何級数的に分割され、変流され、旋回作用を受け、高い溶存酸素の濃度が均一にされ、均一な分散が煙突効果を伴って反復され、その間激しい攪拌作用を受けて周方向に於いては均一な分散状態が得られ、軸方向に於いては天文学的な分割と変流と分散と混合,攪拌を経て均一な挟搾と分散旋回が行われて攪拌,混合が要活性化液111に対して行われ、又、循環旋回流2cがスムーズに行われる。
【0029】
この間、流体の要活性化液111の管体2a内の流過プロセスにおける変流板のブレード6a,6aにより周方向反力が各ユニットエレメント4aに付与されるが、相隣る該ユニットエレメント4a,4a相互はスリット7により連結されると共に、1つのユニットエレメント4aがフランジ10による周方向回り止め作用を受けているために、周方向に回転はせず、各ユニットエレメント4aは円管2a内に固定した姿勢を維持することが出来る。
【0030】
そして、この間、4φ等のエアノズル2bから所定のエアーを送給されて、その先端の大口径の、例えば4φ等のノズル2bから所定に吹き出されて要活性化液111に対して所定の曝気作用を行いエアレーション112を行い、又、煙突効果によって気泡の上昇もより促進され、循環旋回流も発生し、エアレーションも促進され、要活性化液111に対して所定の作用を行うが、その内エアノズル2bの目詰まり等が生ぜず、不要なメンテナンスが成される。
【0031】
尚、この間エアノズル2bは要活性化液111の側部にあっても目詰まりを生ずることなく気泡の微細化状態にあってもスムーズにエアレーションが持続される。
【0032】
そして、要活性化液111の循環中にあって挟搾,解放,煙突効果作用、循環作用を反復することにより深い貯液槽・大きな容積の全域における高い溶存酸素の分散が行われ濃度が均一に保持される。
【0033】
而して、初期の製造組付時においては、管路が円管2aであるために入手し易く、成形加工等が殆ど必要でなく、又、各エレメント4aはブレード3b,6aが平板で作成されるために、成形加工が極めてし易く、低コストで出来ることが可能である。
【0034】
又、管体2aのユニット長のものをフランジ10を介して所定長さに連結する場合、該フランジ10の部位に於てユニットエレメント4aの一方の平板状のブレード6a,6aを相互に90度周方向に位相を変えて固設するようにすれば、設計長の管体2aの全長に亘り、軸方向多数配列したユニットエレメント4a,4a…は周方向でも位相を異ならせたものとして装備することが出来、又、何れの該ユニットエレメント4aにあっても周方向の回り止めがなされる。
【0035】
尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、管体2aの内面や各ブレード3b,6aにテフロン(登録商標)加工を施したり、ユニットエレメントの所定部位にバルクヘッドを設けたりする等種々の態様が採用可能である。又、設計態様にあってはブリッジ型(スケヤーミキサー1bにおいて分割板及び変流板を図1の態様の如く連続して相隣って接続するのでは無く、軸方向に一部欠落した配設態様にして当該欠落部分から要活性化液111が侵入して循環を助勢するような態様もある。)等も採用出来るものである。そして、対象とする要活性化液は貯留槽1dに収納する液ばかりでなく河川や湖沼等の腐敗して酸欠状態や溶存酸素を所定量に要求する排液やスラリー等の要活性化液も対象となる。
【0036】
又、スケヤーミキサー1bにあっては、そのユニット4の上位、又は、下位、或いは、中位であって図10,11,12に示す様に邪魔板8,8…,網目板、又は、攪拌棒9,9…,バルクヘッド等を散乱性を生じ易い物等より更に要活性化を生じ易い治具を配設することができるものであり、当該治具8,9の断面は板状や多角形状,丸形状の棒状等さまざまな形状のものが採用可能であり、ユニットブレード3aや6bまた管体2a等に一体的に植設することが出来るものである。
【0037】
又、当該治具8,9はエアレーションに際して気泡の微細化が促進されるものであり、当該エアレーションの抵抗は無視できるものである。
【0038】
更に、スラリーの要活性化液111の流入部位はユニット4,4間の部分に配設することが可能であるものである。
【0039】
そして、管体2a、及び、各ブレード3b,6aについては金属,樹脂製品等に材質は特定せずとも適宜の設計変更に任せることが出来ることは勿論である。
【0040】
そして、所定の要活性化液111に対する管路混合が修了した後は当該管体内に種々の洗浄流体を流過させることにより、当該洗浄流体がまた流過プロセスにおいて幾何級数的な混合攪拌を行うために、完全な洗浄が出来、次回の混合攪拌に対する不純物の混合攪拌が生じることはない。
【0041】
そして、この出願の発明にあっては要活性化液は溶存酸素を大にするものばかりではなく、河川、湖沼等酸欠状態や腐敗状態の液は化学工場等に於けるスラリーに対しても一般的に適用出来るのである。
【発明の効果】
以上、この出願の発明によれば、基本的に混合器や攪拌機等のユニット駆動装置類を何ら用いることなく、要活性化液を管路内に流過させるプロセスにてスケヤーミキサーによって均一な分散が行われ、又、自動的に混合攪拌が幾何級数的に行われるスタティックミキサーの管路混合器の基本的メリットがフルに生かされ、設計通りの分散混合が促進され、しかも、流過流体の変流がされても、各ユニットエレメントが周方向に旋回せず、回り止めされていることにより、装置全体の剛性や強度が維持され、ガタつきがなく、耐久性が良く、しかも可動部分がないために、特には保守点検整備等のメンテナンスもせずに良く、管路混合器の寿命が長いという効果がある。
【0042】
そして、エアレーションを行うエアノズルが大口径のものとしても、エアレーション時のエアーの気泡の大小を問わず、又、気泡の微細化が促進されても要活性化液の挟搾,解放や煙突効果を反復する混合攪拌により該エアレーションが効果的に行われるという優れた効果が奏される。
【0043】
又、大口径ノズルによるリフトプロセスにおけるエアレーションがより確実に行われるために要活性化液の上昇,混合,攪拌効果が得られるという優れた効果が奏される。
【0044】
そして、スケヤーミキサーには可動部分がないために、稼働中における振動や騒音も発生せず、作業環境も静粛性が保たれるという効果が奏される。
【0045】
而して、軸方向複段に配列した所定数複数の多段のユニットエレメントについては該ユニットエレメントが分割板をなす平板状のブレードに対し、変流板をなす他方の平板状のブレードが交叉して設けられてあるために、ユニットエレメントの配列数分だけ2の幾何級数乗の分割がなされ、又、変流がなされ均一な分散混合攪拌が効率的に挟搾,解放のうちになされていくという効果がある。
【0046】
そして、要活性化液貯液槽内等で拡散分割変流されるプロセスにおいて攪拌が全域において行われるために流過循環中の要活性化液が均一に分散拡散され、挟搾と解放を行って要活性化液が均一に攪拌混合され、要活性化液中の固体分の沈降や沈殿が防止されエアノズルの目詰まりが防止されるのみならず、要活性化液の濃度も一定に保持され、エアレーションが維持されるという優れた効果が奏される。
【0047】
又、該他の平板状の変流板としてのブレードの全ての周縁部が円管の内面に当接しているために、該他のブレードにリークが生ぜず、確実に変流が成されて結果的に均一な分散混合攪拌が効率的に行え、物理的,化学的な効果が維持されるという利点がある。
【0048】
そして、管体は円管を用いるために、方形の管体等に比し入手がし易く、特別な管体製造をせずに済むために低コストが図れ、就中、大サイズのものを作る場合には、特に効果的であるという利点がある。
【0049】
そして、内部の各ユニットエレメントにおいても全て平板で製造されるために、切削や溶接だけで組付けが行え、折り曲げ等が無く、したがって、工数が少なく、組立もし易く、初期組付セット状態を駆動中においても維持することが出来るという効果もある。
【0050】
又、ユニットエレメントには板、又は、棒状の突起片を有する治具が配設されているためにエアレーションが促進されるという優れた効果が奏される。
【0051】
そして、シンクの大きな要活性化液貯液槽においても単一のスケヤーミキサーを要活性化液中に縦型状態に沈積してエアレーションを行うことにより、たとえ、スケヤーミキサーが小サイズであっても活性汚泥スケヤーミキサーの量が多くても、エアレーションが行えるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の1実施形態の全体概略透視図である。
【図2】スケヤーミキサーのエレメント斜視図である。
【図3】同ユニットエレメントの管体に対する回り止め取り合い斜視図である。
【図4】該ユニットエレメント相互の連結部分拡大斜視図である。
【図5】図4相当の他の実施形態の拡大斜視図である。
【図6】別の実施例のユニットエレメントと管体の回り止め斜視図である
【図7】更に他の実施例の図6の相当斜視図である。
【図8】従来技術に基づくスタティックミキサーの透視斜視図である。
【図9】先願発明に基づくスケヤーミキサーの管路混合器の部分透視拡大斜視図である。
【図10】この出願の発明の他の実施形態の部分斜視図である。
【図11】更に別のこの出願の発明の部分斜視図である。
【図12】別の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
1a 管路混合器
1d 貯液槽
111 要活性化液
1b スケヤーミキサー
2a, 管体,円管
3b,6a ブレード
2b エアレーションノズル,エアー送給パイプ
112 エアレーション
4a ユニットエレメント
7 スリット
8 邪魔板
9 攪拌棒
10 フランジ
11,12 ストッパ
2c 循環旋回流
8,9 イオウ活性化液を更に活性化させる突起片を有する治具[0001]
[Industrial application fields]
The disclosed technology performs aeration through a scaler mixer for activated liquids such as activated sludge storage tanks, rivers and lakes that require increased dissolved oxygen, and swirls and circulates with a chimney effect. And belongs to the technical field of a system that uniformly disperses, mixes and stirs.
[0002]
[Prior art]
As is well known, recently, dissolved oxygen such as contaminated waste liquid is increased, and a predetermined amount of activation liquid is stored in a predetermined storage tank of a required activation liquid, and is circulated through the deposition of a static mixer or the like. In various processes, aeration systems that perform aeration are being put into practical use in various fields such as Kasei Kogyo Co., Ltd., and aeration systems described in the patent documents shown below have been put into practical use.
[Patent Document 1]
JP 2000-334485 A
[Patent Document 2]
JP-A-11-90197
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-273468
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-117787
[Patent Document 5]
JP 09-47777 A
[Patent Document 6]
JP 54-18473 A
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 55-8835
[Patent Document 8]
JP 56-129092 A
[Patent Document 9]
JP-A-56-166992
[Patent Document 10]
JP 58-14996 A
[Patent Document 11]
Japanese Patent Laid-Open No. 01-99693
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in the conventional aeration system of this kind, in the process in which the aeration apparatus simply deposits a line mixer such as a static mixer in the activation liquid storage tank and forcibly circulates the activation liquid. In order to be a simple system in which aeration is performed in the static mixer portion, first, the static mixer pipe mixer of the aeration apparatus basically requires mixing and stirring between the activation liquid and air. Therefore, when the air nozzle for aeration provided in the air supply pipe is in the form of fine bubbles, there is a drawback of clogging with the activation liquid required. Therefore, the efficiency decreases during operation, and maintenance and inspection for clogging of the nozzle must be performed each time, and maintenance is extremely troublesome and effective. Becomes worse, there is inconvenience that aeration as designed is not performed, also the distribution of dissolved oxygen is biased to its site shade, uniform distribution there is a disadvantage not observed.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The object of the invention of this application is to use an aeration apparatus such as a pipe mixer based on the above-mentioned prior art in an activated sludge storage tank, a river, a lake, etc. It is a problem to solve the inefficiency of aeration operation, etc. by depositing in a vertical state, etc., and swivels against the pipeline mixer of the deposited scaler mixer stored in the activation liquid required Repeated squeezing and expansion as much as possible with the chimney effect in the process of circulating flow to disperse and disperse the oxygen evenly and ensure the prescribed mixing and stirring. In the field of aeration technology application in the chemical equipment technology industry by promoting the miniaturization of bubbles and ensuring that aeration as designed is performed with a chimney effect during aeration regardless of the diameter of the air nozzle Gain It is to St. provide aeration system for superior main activating liquid.
[0005]
【means】
In order to solve the above problems, the configuration of the invention of the present application, which is summarized in the scope of the above-mentioned claims along the above-mentioned object, is an aeration system for an activation liquid. A pipeline mixer of a scaler mixer in which a plurality of blades having a center coincident with each other crosses each other is deposited in a vertical state in the activation liquid, and the lower side of the pipeline mixer of the scaler mixer The activating liquid is allowed to flow in such a manner that air and the activating liquid are circulated from the upper side to the upper side in accordance with the chimney effect. Therefore, it is essential that the activation liquid is aerated by mixing and dispersing the air, so that the activation liquid needs to have a large sink during the circulation of the activation liquid. So that it is dispersed, mixed and stirred in the liquid tank. A plate or rod-like protrusion that promotes dispersive mixing in either the unit element of the scaler mixer and / or the pipe line so that air is supplied to the pipe mixer through a large-diameter nozzle. A jig having a piece is arranged, and the scaler mixer having the shape of claim 4 is used as a mixing / dispersing device for gas, liquid, powder, or a combination thereof. This is the second basis, and furthermore, the technical means is adopted in which the above-mentioned activation liquid is the activation liquid for rivers and lakes.
[0006]
[Action]
In the above-described configuration, the activation liquid containing a predetermined amount of the activation liquid in a large amount of the activation liquid storage tank, river, lake, or the like having a large sink is aerated. When aeration is performed, the flow is performed so that the center of the blade mixer is located so that the center of the pipeline mixer of the scaler mixer deposited in the vertical state in the activation liquid is aligned. At that time, the chimney effect of the air to be sent causes a swirling flow from the lower part to the upper part of the pipe mixer, and the dispersion and diffusion are repeated uniformly, and the refinement of the bubbles is promoted. In addition, even if the air bubbles are fine, miniaturization is promoted and clogging does not occur, maintenance and maintenance are unnecessary, and dispersion, mixing and stirring are performed by repeating pinching and expansion, In addition, miniaturization of bubbles is promoted and designed A jig having a protruding piece that promotes activation is arranged in the flow path of the activation liquid that is required to be evenly aerated, to make the distribution concentration of dissolved oxygen uniform, and to further flow in the flow path of the activation liquid required. To promote activation.
[0007]
In addition, in the process where the required activation liquid flows through the scale mixer along with the air through the lift mixer, the division and current transformation by the blades in the scaler mixer are repeated, and pinching and expansion are performed. Is repeated, and a chimney effect is produced, and swirling, dispersion, mixing, and stirring are performed reliably, miniaturization of bubbles is promoted, and activation of the activation liquid is effectively performed. It is.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the invention of this application will be described below with reference to the drawings of FIGS. 1 to 12 as embodiments.
[0009]
First, a static
[0010]
However, in the
[0011]
In order to cope with this, as shown in the scaler mixer 1a of the applicant's earlier invention as shown in FIG. 9, the pipe is made into a
[0012]
However, in the case of manufacturing a large-sized pipe mixer 1a, it is difficult to obtain the
[0013]
In order to cope with this, for example, a scaler mixer 1b as shown in FIG. 2 of the applicant's new invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-63597 has been developed. There have been improvements.
[0014]
【Example】
In the embodiment shown in FIG. 1, 1d is a liquid storage tank for storing a large amount of activation liquid 111 having a large sink, and a scaler mixer 1b is deposited in a vertical state near the bottom. It is supposed to be. In the invention of this application, the activation liquid 111 may be not only the liquid storage tank 1d having a large sink, but also an activation liquid that is deficient or rotted in a river or lake.
[0015]
1b is a pipeline mixer of a scaler mixer that forms the center of the invention of this application, and its
[0016]
Reference numeral 2b denotes an air supply pipe, and a large-diameter air nozzle of a predetermined size faces the scaler mixer 1b in a coaxial direction at the lower part of the scaler mixer 1b.
[0017]
In the aspect in which the scaler mixer 1b is deposited in a vertical state, the activation liquid 111 required to flow through the
[0018]
Then, the pair of
[0019]
Then, the scaler mixer 1b is vertically deposited on the bottom of the activation liquid 111, and the activation liquid 111 is squeezed, released, and circulated in the liquid storage tank 1d, and lifted. In this case, the chimney effect works sufficiently, the aeration action by promoting the miniaturization of the bubbles from the air nozzle 2b is also promoted, and the action during the circulation of the activating liquid can be added to the chimney effect. Then, by actively applying the air jet from the air nozzle 2b to the scaler mixer 1b, the chimney effect and aeration of the bubbles cause aeration of the activation liquid required during the lift.
[0020]
In the unit element 4a thus configured, one of the isosceles
[0021]
As shown in FIG. 3, each unit element 4a is arranged in an axially connected arrangement with a phase shift of 90 degrees in the circumferential direction, so that the blade of one flat unit element 4a is provided. 3b functions as a dividing plate as described above, and the other pair of flat blades 6a and 6a functions as a current changing plate. As a result, the number of divisions increases by a geometric series multiple of 2, and an average dispersion is added, and current is added to this to promote division and subdivision of extremely high dimensions, resulting in swirling flow and orderly pinching. Release, chimney effect, and swirl flow are repeated, and mixing and agitation are performed. In addition, turbulent flow does not occur in the
[0022]
In the aspect where the activated liquid 111 is deposited in a vertical state from the
[0023]
Thus, each of the unit elements 4a tends to receive a turning reaction force in the circumferential direction due to the current changing function of the other multi-stage flat blades 6a and 6a. As shown in FIG. 4, the
[0024]
Thus, the unit elements 4a and 4a in each stage are connected to each other by meshing with the
[0025]
It should be noted that instead of the
[0026]
In the embodiment shown in FIG. 7, a blade as one divided plate of the unit element 4a is provided via an
[0027]
In the above-described configuration, the unit elements 4a, 4a,... Are adjacent to each other inside the
[0028]
When the activated sludge 111 of the necessary activation liquid is fed from one side of the
[0029]
During this time, circumferential reaction force is applied to each unit element 4a by the blades 6a, 6a of the current-transforming plate in the flow-through process of the activating liquid 111 of the fluid in the
[0030]
During this time, predetermined air is supplied from the air nozzle 2b of 4φ, etc., and is blown out of the nozzle 2b of, for example, 4φ, etc. having a large diameter at the tip thereof, and a predetermined aeration action to the activation liquid 111 is required. The aeration 112 is performed, and the rise of bubbles is further promoted by the chimney effect, the circulating swirl flow is generated, the aeration is also promoted, and a predetermined action is performed on the activation liquid 111. No clogging or the like of 2b occurs and unnecessary maintenance is performed.
[0031]
During this time, even if the air nozzle 2b is on the side of the activation liquid 111, clogging does not occur and the aeration is smoothly maintained even in the state of fine bubbles.
[0032]
And by repeating the squeezing, releasing, chimney effect action, and circulation action in the circulation of the activation liquid 111 that is necessary, high concentration of dissolved oxygen is dispersed throughout the deep reservoir and large volume, and the concentration is uniform. Retained.
[0033]
Thus, at the time of initial production and assembly, since the pipe line is the
[0034]
Further, when the unit length of the
[0035]
Of course, the embodiments of the invention of this application are not limited to the above-described embodiments. For example, the inner surface of the
[0036]
Further, in the scaler mixer 1b, the upper, lower, or middle of the unit 4, as shown in FIGS. 10, 11, 12,
[0037]
Further, the
[0038]
Furthermore, the inflow site | part of the activation liquid 111 of a slurry can be arrange | positioned in the part between units 4 and 4. FIG.
[0039]
Of course, the
[0040]
Then, after the pipe mixing with respect to the predetermined activation liquid 111 is completed, various cleaning fluids are allowed to flow through the pipe body, so that the cleaning fluid also performs geometric mixing and stirring in the flow-through process. Therefore, complete cleaning can be performed, and mixing and stirring of impurities for the next mixing and stirring do not occur.
[0041]
In the invention of this application, not only the necessary activation liquid increases the dissolved oxygen, but also oxygen-depleted or spoiled liquids such as rivers and lakes can be applied to slurries in chemical factories and the like. It is generally applicable.
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of this application, basically, without using any unit driving devices such as a mixer and a stirrer, the process can be performed uniformly by a scaler mixer in the process of allowing the activation liquid to flow through the pipeline. Dispersion is performed, and the basic merits of static mixer pipe mixers, in which mixing and stirring are automatically performed in a geometrical series, are fully utilized to promote dispersive mixing as designed. Even if the current is changed, each unit element does not rotate in the circumferential direction and is prevented from rotating, so that the rigidity and strength of the entire device are maintained, there is no backlash, it is durable, and the movable part Therefore, maintenance such as maintenance and inspection is not required, and the life of the pipe mixer is long.
[0042]
And even if the air nozzle that performs aeration has a large diameter, regardless of the size of the air bubbles during aeration, and even if the bubble miniaturization is promoted, the squeezing, releasing, and chimney effects of the activation liquid are required. An excellent effect is achieved in that the aeration is effectively performed by repeated mixing and stirring.
[0043]
In addition, since the aeration in the lift process by the large-diameter nozzle is more reliably performed, an excellent effect is obtained in that the activation liquid requiring rise, mixing and stirring effects can be obtained.
[0044]
Since the scaler mixer has no moving parts, vibration and noise during operation are not generated, and the working environment is kept quiet.
[0045]
Thus, for a predetermined number of multi-stage unit elements arranged in multiple stages in the axial direction, the flat plate blades that form the division plates intersect with the flat plate blades that form the current dividing plates. Therefore, the geometric power of 2 is divided by the number of arrangement of the unit elements, and the current is divided and uniform dispersed mixing and stirring is efficiently carried out while squeezing and releasing. There is an effect.
[0046]
And in the process of diffusion division current transformation in the activation liquid storage tank or the like, the agitation is performed in the whole area, so the activation liquid in the circulating circulation is uniformly dispersed and diffused, squeezing and releasing The required activation liquid is stirred and mixed uniformly, not only the sedimentation and precipitation of solids in the activation necessary liquid is prevented and the clogging of the air nozzle is prevented, but also the concentration of the activation liquid required is kept constant, The excellent effect that aeration is maintained is produced.
[0047]
In addition, since all the peripheral edge portions of the blades as the other plate-shaped current transformation plates are in contact with the inner surface of the circular pipe, no leakage occurs in the other blades, and the current transformation is performed reliably. As a result, uniform dispersed mixing and stirring can be performed efficiently, and the physical and chemical effects are maintained.
[0048]
And since the tube uses a circular tube, it is easier to obtain than a rectangular tube, etc., and it is possible to reduce the cost because there is no need to manufacture a special tube. In the case of making, there is an advantage that it is particularly effective.
[0049]
And since all the unit elements inside are also made of flat plates, they can be assembled only by cutting and welding, there is no bending, etc. Therefore, the number of man-hours is small and easy to assemble, and the initial assembly set state is driven. There is also an effect that it can be maintained inside.
[0050]
Further, since the unit element is provided with a plate or a jig having a rod-like projection piece, an excellent effect of promoting aeration is achieved.
[0051]
Even in a storage tank for an activation liquid requiring a large sink, a single scaler mixer is deposited vertically in the activation liquid and aeration is performed, so that the scaler mixer is small in size. Even if the amount of the activated sludge scaler mixer is large, an excellent effect that aeration can be performed is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an embodiment of the invention of this application.
FIG. 2 is an element perspective view of a scaler mixer.
FIG. 3 is a perspective view of the unit element with respect to the tube body and a rotation stop.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a connecting portion between the unit elements.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of another embodiment corresponding to FIG. 4;
FIG. 6 is a detent perspective view of a unit element and a tube body according to another embodiment.
FIG. 7 is a perspective view corresponding to FIG. 6 of still another embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of a static mixer based on the prior art.
FIG. 9 is a partially transparent enlarged perspective view of a pipe mixer of a scaler mixer according to the invention of the prior application.
FIG. 10 is a partial perspective view of another embodiment of the invention of this application.
FIG. 11 is a partial perspective view of still another invention of this application.
FIG. 12 is a perspective view of another embodiment.
[Explanation of symbols]
1a Pipe line mixer
1d liquid storage tank
111 Activation solution required
1b Scaler mixer
2a, tube, circular pipe
3b, 6a blade
2b Aeration nozzle, air supply pipe
112 Aeration
4a Unit element
7 Slit
8 baffle plate
9 Stir bar
10 Flange
11,12 Stopper
2c Circulating swirl flow
8,9 Jig with protrusions to further activate the sulfur activation liquid
Claims (1)
前記エアからなる気泡を含んだ状態の要活性化液がエアのリフト効果によって流過するようになっている管体と、
前記管体内において軸方向に連結して設けられた、要活性化液と気泡を混合するための複数のユニットエレメントであって、各ユニットエレメントが、管内を流過する要活性化液を二分割する平板状の分割板(3b)と、二分割された各要活性化液に旋回流を生じさせる変流板(6a)と、を含んで構成されており、次段のユニットエレメントが前段のユニットエレメントに対して周方向に90度ずらして設けられたものと、
前記ユニットエレメントの分割板(3b)又は変流板(6a)に設けられた、要活性化液に含まれる気泡を微細化するための突起と、
を有することを特徴とする管路混合器。This is a line mixer used for aeration of activation liquids, which are placed vertically in a tank in which the activation liquids are stored, and the activation liquids flow through the pipes due to the lift effect of the air injected in the liquids. In a pipe mixer designed to have
A tubular-body main activating liquid state containing bubbles comprised of the air is adapted to flow through the air lift effect,
Said tube is provided with axially connected to the body, a plurality of units elements for mixing the principal activating liquid and the bubble, each unit element, the principal activating liquid flowing past the tube bisection And a current dividing plate (6a) for generating a swirling flow in each of the two required activation liquids, and the next unit element is the preceding unit element. Those that are offset by 90 degrees in the circumferential direction with respect to the unit elements;
Protrusions provided on the division plate (3b) or the current transformer plate (6a) of the unit element for refining bubbles contained in the activation liquid required,
A conduit mixer characterized by comprising:
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