JPH0248098A - 改良された高圧酸素飽和水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に水処理装置に関し、より詳しくは過飽和
酸素処理を廃水に与える改良された高圧酸素飽和水処理
装置に関する。そのような装置はヒトの廃棄物、沼沢地
の回復、ナマズ養殖、または農業、および（または）採
掘操作の間、並びに廃水を浄化すること、または固体粒
状物質の酸化およびその周囲の酸素の泡の同伴を与える
ことが望まれる種々の利用に対する水の浄化を含む廃水
の処理において種々の利用を見出すことができる。

政府機関などは近年水域例えば湖、河および流水に対す
る廃水排出の量および濃度の限定に不断の努力をしてき
た。これらの水域の最大の汚染源は酸素をとる廃棄物と
して知られている範晴の廃棄物である。生活廃水並びに
一定の型の工業廃水を含むこれらの物質は、典型的には
それらの生化学的酸素要求量およびそれらの懸濁固体濃
度が高い。

下水処理設備は大部分が、処理設備流出液を河などに排
出する前に原下水および工業廃水の生物化学的酸素要求
量および懸濁固体濃度を実質的に低下させることに関連
する。米国に効力のある汚染制御規正は許容される生物
化学的酸素要求量および懸濁固体の許容水準に制限を設
けている。下水処理人および工業廃水処理業者は廃水中
の生物化学的酸素要求量含有物質の濃度および量を低下
する一層有効かつ経済的な方法に対して絶えず気を配っ
ている。

これまで多少研究された１つの領域には酸素強化清浄水
を生成し、次いで酸素強化水を処理すべき廃水に接触さ
せることが含まれる。強化水中の過剰の酸素は廃棄物の
速やかな分解を生じ、それにより廃水を許容できる汚染
水準に浄化する。

前記のように、本発明は廃水に接触させ、その結果廃水
を浄化する有用な酸素強化水流を提供することに関する
。典型的には処理される廃水は懸濁固体並びに溶解した
無機および有機汚染物質を含有する。これらの汚染物質
は利用可能な酸素に対する高い要求量を表わす。従って
、廃水は比較的高い生物化学的酸素要求量および比較的
高い化学的酸素要求量を有し、それらが廃水の汚染特性
のパラメーターである。

廃水が酸素強化水流に接触すると廃水の汚染物質が酸化
される傾向がある。酸素強化流は廃水の酸素要求量を満
たす傾向がある。従って、無機汚染物質は低溶解性酸化
物に酸化され、有機汚染物質は炭素質残留物および二酸
化炭素に転化される。

不溶化された成分は一般に廃水の表面に上昇し、そこで
当業者により知られた若干の方法のいずれか、例えば表
面すくい取りによりそれらを除去することができる。

酸素強化浄化性水を発生させる本発明の気・液組合せ系
は若干の周知物理的原理を新規方法で利用する。酸素強
化が生成される主機構は水中の空気の酸素成分の拡散お
よび溶解によると思われる。

水中で空気が拡散する過程で、系はヘンリーの法則およ
びドルトンの分圧の法則の両方による。

ヘンリーの法則下に液体に溶解した気体の量は気体の圧
力に正比例する。標Ｊｎ度および圧力（１気圧、２０℃
）で水中の空気の溶解度は約２４■／７！である。この
関係は一定温度で直線的であり、すなわち圧力が増加す
ると溶解度が増加する。温度が変化すると溶解度が変化
する。熔解の速度は温度に逆比例し、水の沸点および凝
固点でともに零に近ずく、気体熔解の最高速度は約４°
Ｃで生じ、その温度以下で溶解度は速やかに零に近ずく
。

空気は気体の混合物（約７９％の窒素、２０パーセント
の酸素、並びに１パーセントの希ガスおよび汚染物質）
であるので、各気体の分圧はドルトンの分圧の法則を用
いて評価しなければならない。この法則によれば、幽閉
気体混合物の全圧は各気体を単独で同体積に与えた圧の
合計に等しい。

ドルトンの法則を空気の酸素（分子量１６）および窒素
（分子量１４）含量に適用し、これらの結果を、ヘンリ
ーの法則の適用と組合せると次の、これらのガスの水中
の（２０°Ｃの標′＄温度における）最大溶解度が見出
される； 鮮貼　」■　ノ＼子部＼ ｐｓｉ　　　ｍｇ　／　ＲＯｚ＋ｗ／βＮｚｍｇ　／　
ｊ２１４．７　　２４．０　　４．８　１９．２２０　
　３３．６　　６．７　２６．９４０　　　　　　　１
００．８　　　　　２０．１　　　　　８０．７６０　
　１６８．０　３３．５　１３４．５８０　　２３５．
２　４６．９　１８８．３１００　　　　　　　３０２
．４　　　　　６０．３　　　　２４２．１１２０　　
３６９．６　７３．７　２９５．９１４０　　４３６．
８　８７．１　３４９．７拡散した溶液中で、溶解気体
は平衡圧が乱されないで維持される限り溶液中に維持さ
れる傾向がある。従って、例えば１００ｐ、ｓ、ｉ、に
おける密閉容器中の水中に溶解した酸素の量は、拡散溶
液が容器から低圧下の他の容器中へ、または大気中へ排
出されるまで水中に留まる傾向がある。そのように圧力
が大気圧に低下すると、例えば溶解気体の若干が逃出し
、小微視的大きさの泡を形成する（最低エネルギーの気
体形態は球、従って泡の形成である）。これらの泡は核
理論により予測できる方法で挙動し、それによれば、液
体から溶液の外へ出る気体は有限核の泡を形成する傾向
がある。

そのような泡が固体物質、この場合に懸濁した廃棄物固
体、の小粒子の周囲に集まり比重の一層小さい大粒子を
形成する傾向があり、それが表面に上昇する傾向があり
液体の清浄化を生ずるので、この概念は本発明の生成物
の利用性に有利に使用される。そのような高度に空気を
強化された廃棄物は次いで処分するために容易にすくい
取ることができる。

従って本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の１
つの目的は、そのような廃水から懸濁廃棄物を除去する
ために廃水と混合する過飽和酸素を与える装置を提供す
ることである。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の目的はま
た、低圧を有する収容タンク中へ噴出させ、従ってその
ような廃棄物粒子の核を周囲に小泡の形態でそのような
酸素を溶液から出現させ、それによりそのような廃棄物
粒子を表面へ伴ない、浮かばせることができる実質的な
圧力下のそのような過飽和酸素処理を提供することであ
る。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置のなお他の
目的は加圧酸素含有流を圧力下の流れ中の再循環廃水と
混合し、酸素で過飽和された加圧水の混合噴出流を形成
させ、中に含まれる酸化性物質を実質的に酸化する処理
タンク内に含まれる処理水中へ噴出さ一已るベンチユリ
ー装置を提供することである。

本明細書をさらに検討すれは本発明の他の目的および利
点が当業者に明らかになろう。

発明の概要 本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置は廃水を浄
化するために水に過飽和酸素処理を与える装置を指向す
る。装置には、好ましくは円筒形状の実質的な縦次元を
有する加圧処理タンクが含まれる。そのようなタンクは
、その中にタンク中に２つの相互に連結する室を形成す
る、好ましくは横に配置した金属板の形態の室分離装置
を有する。

廃水をタンクの第１室中へ流入させるインプット導管が
備えられている。酸素インプット装置もまた酸素含有ガ
スをタンク内に実質的な圧力下に与えて維持するために
タンク上に配置される。酸素アウトプット装置もまた酸
素含有ガスをタンクから受は入れて加圧酸素含有流を形
成させるためにタンク上に配置される。

ベンチユリーは加圧酸素含有流を受は入れタンクからの
再循環流と混合して、酸素で過飽和され、次いでタンク
内に含まれる処理水中へ噴出させる加圧水の混合噴出流
を形成さ・口るためにタンク上に配置されている。その
結果タンク内に含まれる酸化性物質の実質的な酸化が生
ずる。次いで処理された水は適当な装置によりタンクか
ら、その第２室から取出される。

そのような加圧タンクは、好ましくは少くとも約８０〜
１２０ｐ、ｓ、ｉ、、またはそれ以上に、その中にその
圧に加圧された酸素ガスを含有させるために加圧するこ
とができる。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の若干の好
ましい態様におけるベンチユリー装置は、ベンチユリー
ハウジングを、その中に配置された気・液混合装置とと
もに含む。好ましい態様のそのような気・液混合容器は
その壁上に縦方向スリットを含むことができる。気・液
混合室のそのような壁は外側に配置されたガス室および
処理水を中へ受は入れる内側配置液体室を規定する。そ
のようなスロットは、内に含まれる水と混合するため実
質的な圧力下に酸素含有ガスを流入させるための混合容
器の壁中のガスインプソトロを規定する。

ガスインプット装置はガス室に酸素含有ガスを与えるた
めにベンチユリーハウジング上に配置される。液体イン
プット装置は水を液体室に供給し、それを流通させるた
めに備えられている。ベンチユリーハウジングに連結さ
れ、混合された酸素含有加圧ガスおよび水の噴出混合物
をそのような気・液混合室の一般に縦方向に流す混合物
噴出室がさらに備えられる。

図面の簡単な説明 本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置は添（−１
図面に一定の好ましい態様で示され、第１図は第２図の
線１−１に沿ってとった本発明の改良された高圧酸素飽
和水処理装置の好ましい態様の側面部分断面図であり、
第１および第２室を規定する室分離装置を有し、その孔
から」一方向に配置されたスタンドパイプを有する高圧
処理タンクを示し、さらに一般にベンチユリー装置の外
面を関連導管およびポンプとともに示し、第２図は請求
項（１）に記載した本発明の改良された高圧酸素飽和水
処理装置の拡大側面図であり、さらに力Ｕ圧処理タンク
の上部から加圧酸素含有ガスを受け、そのような加圧酸
素含有ガスをベンチユリー中へ向かわせるためにタンク
に配置した酸素アウトプット装置を示し、また圧力下に
再循環水流を過飽和加圧酸素の流れと混合して加圧水の
噴出流を形成するためにベンチユリー装置中へ供給する
再循環水装置を示し、それらは加圧処理タンクの周辺周
囲に複数（こ＼では４つ）の等間隔周辺地点に加圧処理
タンク中への噴出が示され、 第３図は第２図の改良された高圧酸素飽和水処理装置態
様の、その線３−３に沿ってとった横断面図であり、さ
らにその内部糸環装置を示し、第４図は本発明の改良さ
れた高圧酸素飽和水処理装置のベンチユリー装置の拡大
側面図であり、ベンチユリーハウジング内に、外側に配
置されたガス室並びに酸素含有ガスおよび処理水をその
中へそれぞれ受は入れるための内側に配置された液体室
を規定するスロット何気・液混合容器を示し、また反対
端に配置された第４図に示した例示態様においてその遠
位端近くのその壁中の圧力除去開口を有する長く縦方向
に延びる混合物噴出室が示され、 第５図は、第４図に示した改良された高圧酸素飽和水処
理装置のベンチユリー装置の態様の分解拡大側面図であ
り、さらに酸素含有ガスをガス室に与えるためにベンチ
ユリーハウジング上に配置されたガスインプット装置、
水を液体室に与えそれを流通させる液体インプット装置
、気・液混合室の口内の配置に適合させることにより規
定される滑らかに輪郭された絞り装置、並びに酸素強化
水の流れを混合物噴出室中へ向わせるための連結され実
質的に円筒形のアウトプットロ中へ流す実質的に截頭錐
台形ピソクアソプロ形態の気・液混合物受は入れ装置を
示す。

好ましい態様の詳細な説明 本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置は、処理水
として知られる種々の形態の廃水の如き水、及び成る好
ましい態様に於いて有機物質を含む水に過飽和酸素処理
を与える作用をする。このような装置は実質的に長さ方
向の寸法を有する加圧処理タンクを含む。室分離装置は
そのタンク内の一つの相互連結された室を形成するため
加圧処理タンク内に配置される。好ましくは横断して配
置された金属板の形態の、室分離装置は、第一室から第
二室への水の流れを可能にするためその中に開き口を含
む。好ましくは導管の形態の、処理水インプット装置は
処理水を加圧処理タンクの第一室にインプットするため
タンクの上に配置される。

再循環水装置は、タンクから、好ましくはその底部から
再循環水の流れを受容するためタンク上に配置される。

酸素インプット装置が、酸素含有ガスをタンクに与える
ため、及びこのような酸素含有ガスをタンク内で実質的
な圧力下で維持するため、タンク上に配置される。酸素
アウトプット装置が、タンクから加圧酸素含有ガスを受
容して加圧酸素含有流を形成するため、タンク上に配置
される。ベンチュリが、加圧酸素含有流を受容しこれを
再循環水流と組合せて、酸素で過飽和される加圧水の組
合された注入流を実質的な加圧下に形成するためタンク
上に配置され、この組合された注入流は処理水中に含有
された酸化性物質を実質的に酸化するためタンク内に含
有された処理水中に注入される。このような組合された
流れは好ましい態様に於いてタンクの第一室に注入され
る。また処理された水のアウトプット装置が、処理され
た水のアウトプットのためタンク上に配置され、この処
理水は実質的に減少された濃度の酸化性汚染物を含み、
このような処理された水のアウトプットは好ましくはタ
ンクの第二室から処理された水を除去するために配置さ
れる。好ましい態様に於いて酸素アウトプット装置はタ
ンクの頂部に配置される。

加圧処理タンクは、好ましい態様に於いてその外形が実
質的に円筒形であり、少くとも約８０〜１２　［１ｐ、
ｓ、　ｉ、に加圧されてもよい。

好ましい態様において、上記タンクの第一室は第二室の
下に配置される。また好ましい態様に於いて、開き口装
置は上記タンクの長さ方向の軸に関し中央に配置される
。このような開き口装置は、その上に配置されそれから
上方に延びる立て管を有してもよい。

好ましい態様に於いて、酸素含有ガスは空気を含んでも
よく、あるいは酸素または実質的な部分の酸素を含有す
るその他のガス状混合物を含んでもよい。上記酸素含有
ガスは好ましくは少くとも約８０〜１２０ｐ、ｓ、　ｉ
、に加圧される。好ましい態様に於いて、処理された水
のアウトプット装置は、上記タンクの第二室内に含まれ
る水の水準よりも下に配置される。

上記の廃水中に含有される上記の酸化性物質は、実質的
な生化学的酸素要求量を有する型の物質であってもよい
。このような廃水は人間の下水汚物を含んでもよい。

上記の再循環水装置は、再循環水ポンプを含んでもよい
。このような再循環水装置は、好ましくは上記タンクか
ら再循環水の流れを取り出すためタンクの第一室上に配
置される。

好ましい態様に於いて、複数の上記ベンチュリ装置が、
タンクの周囲に、好ましくは等しく配置された配列で、
配置される。成る好ましい態様に於いて、４つの上記ベ
ンチュリ装置がタンクの周囲に９０度ずつずれて配置さ
れてもよい。

好ましい態様に於いて、水の水！ｌ＃調節装置が上記タ
ンクに設けられる。このような水の水準調節装置は酸素
含有ガスのタンク内のヘッドスペースを維持する作用を
する。好ましい態様の上記ヘッドスペースは上記タンク
の長さ方向の寸法のほぼ三分の一を占めてもよい。

好ましい態様に於いて、ベンチュリ装置からの加圧酸素
含有流はほぼ少くとも約３．０００ｐｐｍの溶解された
酸素を含んでもよく、また別の態様に於いてはそれより
多い量を含んでもよい。

上記の処理水インプット装置からの夫々の流れと酸素で
過飽和される加圧水の組合せられた注入流（このような
組合された注入流は該ベンチュリ装置から流れ出て上記
タンクに注入される）とはタンク内で密に混合される。

このような夫々の流れは好ましくはタンク内で交差する
流れにより混合する。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の好ましい
態様に於いて生化学的酸素要求量は少くとも約９０％減
少し得る。

好ましい態様に於いてベンチュリ装置は補充の圧力をそ
れからのアウトプットに供給するためベンチュリ圧力ポ
ンプを更に含む。

好ましい態様に於いて、上記タンク内の圧力は好ましく
はベンチュリ装置内の加圧酸素含有流の圧力よりも低い
圧力であり、かくして溶解された酸素がタンク内の溶液
から出てくる。好ましい態様に於いて、上記の溶解され
た酸素が溶液から出てくる時、酸素は処理水中の懸濁ス
ラッジ粒子の付近で優先的に溶液から出ていき、かくし
て懸濁スラッジ粒子を連行しこれに補充の浮遊を与える
。

このような好ましい態様に於いて、立て管が室分離装置
中の開き口付間に配置され、上記タンクの長さ方向の寸
法のほぼ三分の−であってもよい長さ方向の寸法に延び
る。

上記ベンチュリ装置は、酸素で過飽和される加圧水を上
記タンクの底部からその頂部までの距離のほぼ三分の一
の水準で注入するために配置される。処理された水のア
ウトプット装置は、上記タンクの長さ方向のほぼ中間点
で配置される。このような立て管は、好ましくはタンク
の水平中央部よりわずかに上に延びる。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の好ましい
態様に於いて、このようなベンチュリ装置はベンチユリ
加圧ポンプの排出側に配置されることが好ましい。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置と連結して
使用するためのベンチュリ装置の一つの好ましい態様は
、その中に配置されたガス−液体混合容器を含むベンチ
ュリハウジングを含む。上記ガス−液体混合容器は、外
側に配置されたガス室と水をその中に受容するための内
側に配置された液体室とを形成する。上記のガス−液体
混合容器は、実質的な圧力下で酸素含有ガスをその中に
流して液体室内の水を混合し液体室中を流すため、該混
合容器の壁部中にガス開口部を更に形成する。

ガスインプット装置は、酸素含有ガスを上記ガス室に与
えるために、ベンチュリハウジング上に配置される。液
体インプット装置は、水を液体室に与えその中を流すた
めに設けられる。混合物注入室はベンチュリハウジンク
゛に連結され、ガス液体混合室の一般に長さ方向に、上
記の混合された酸素含有ガスと水の注入混合物を流すた
めに設けられる。

また、実質的に円滑な輪郭絞り装置がベンチュリハウジ
ング内に配置され、この装置は上記の水をガス−液体混
合容器中に長さ方向の通路で運ぶため、且つ輪郭絞り装
置から出る水の速度を増すために配置されるものである
。このような輪郭絞り装置は好ましくは実質的に截頭円
錐形の最初の室を含み、減少された直径の連結された円
筒形の第二室へと通じる。この円滑な輪郭絞り装置はガ
ス−液体混合室の口内の配置のためフィッティングによ
り形成されることが好ましい。このようなフィッティン
グの外形の少くとも一部は截頭円錐形である。上記の円
滑な輪郭絞り装置を含むこのような截頭円錐形のフィッ
ティングは、ガス−液体室内に配置される。

上記ベンチュリ装置は、ガス−液体室から高濃度の酸素
を含む水を受容するためガス−液体混合物受容装置を更
に含んでもよい。このようなガス液体受容装置はガス−
液体混合容器内に、且つその中のガス開口部の下流に配
置される。上記のガス−液体混合物受容装置は、好まし
い態様に於いて、酸素に富む水の流れを上記混合物注入
室に向けるため、連結された実質的に円筒形のアウトプ
ット装置中に通じる実質的に截頭円錐形のピンクアンプ
ロを更に含む。好ましい態様に於いて、このような実質
的に円筒形のアウトプット装置は、実質的に酸素に富む
水の流れを混合物注入室に注入するに先だってその速度
を増すために、截頭円錐形のピンクアンプロの一層大き
な直径と比較して減少された直径のものであってもよい
。好ましい態様に於いて、ガス−液体受容装置のアウト
プット装置の内径は液体インプット装置の最も隣接した
部分の内径よりも大きな内径である。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の好ましい
態様に於いて、上記ベンチュリハウジングは実質的に円
筒形であってもよい。また、ガス液体混合容器は実質的
に円筒形であってもよい。

好ましい態様に於いて、このようなガス−液体混合室は
、酸素含有ガスをその中に通すため、その壁部中に複数
のスロットを含むことが好ましい。

好ましい態様に於いて、このようなスロットは伸長され
た形状であり、ガス−液体混合室の長さ方向の軸に対し
実質的に平行に配置される。このような好ましい態様に
於いて、上記スロットはガス−液体室の周囲に実質的に
等間隔の配列で配置される。

好ましい態様に於いて、混合物注入室はまた円筒形であ
る。混合物注入室の横方向の断面積は、ガス−液体混合
容器の横方向の断面積より小さいことが好ましい。好ま
しい態様に於いて、混合物注入室の長さはベンチュリハ
ウジングの長さよりも実質的に大きい。また、好ましい
態様に於いて、混合物注入室はその末端部付近の壁部中
にリリーフ開口部を更に含み、この末端部はその排出部
分を含む。

添付図面、特に第１図、第２図及び第３図を参照して、
本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置（一般に１
０で示される）は、種々の形態の廃水の如き水、成る好
ましい態様に於いては有機物質を含む水に過飽和の酸素
処理を施す作用をする。このような装置は第１図及び第
２図で示されるような実質的に長さ方向の寸法を有する
加圧処理タンク１２を含む。タンク１２は適当な寸法、
材料及び強度の脚部１３により支持されてもよい。

室分離板１４は、タンク１２内に二つの相互連結された
室１６．１８を形成するため加圧処理タンク１２内に配
置される。好ましくは横断して配置された金属板の形態
の、室分離板１４は第一室１６から第二室１８への水の
流れ（矢印Ａを参照のこと）を可能にするためその中に
開き口２０を含む。処理水インプット導管２２は、加圧
処理タンク１２の第一室１６にタンクの底部２４でイン
プットするためタンク１２の上に配置される（矢印Ｂを
参照のこと）。また再循環水導管２６は、第１図及び第
２図に示されるように、タンク１２から、好ましくは底
部２４からの再循環水の流れ（矢印Ｃを参照のこと）を
受容するため底部２４でタンク１２に配置される。また
酸素インプット導管２８は、酸素含有ガスをタンクに与
えるため、且つタンク１２内で実質的な圧力下でこのよ
うな酸素含有ガスを維持するためタンク１２に連結され
る。このような酸素インプット導管２８は圧縮器に連結
されて処理水インプット導管２２に供給してもよく、あ
るいは別の態様に於いてタンク１２に直接供給してもよ
い。酸素アウトプット導管３０は、タンク１２からの加
圧酸素含有ガスを受容して酸素アウトプット導管３０内
に含まれる加圧酸素含有流（矢印りを参照のこと）を形
成するためタンク１２にその頂部３２で配置される。

ベンチュリ　（一般に３４で示される）は、加圧酸素含
有流（矢印りを参照のこと）を受容しこれを再循環水流
（矢印Ｃを参照のこと）と組合せ、酸素で過飽和される
加圧水の組合せられた注入流３Ｇ　（第４図の矢印Ｅを
参照のこと）を形成するためタンク１２に配置され、こ
の組合された注入流は、タンク１２中の処理水に含まれ
る酸化性物質を実質的に酸化するため、上記処理水中に
注入される。好ましい態様に於いて、このような組合さ
れた流れ３６はタンク１２の第１室１６に注入される。

また処理された水のアラＩ・プツト導管３８は、処理さ
れた水（矢印Ｆ参照のこと）のアウトプソトのためタン
ク１２上に配置され、この処理された水は実質的に減少
された濃度の酸化性汚染物を含み、このような処理され
た水は好ましくはタンク１２の第２室からアウトプット
される。

好ましい態様に於いて、加圧処理タンク１２は実質的に
円筒形の外形であり、少くとも約８０〜１２０ｐ、ｓ、
ｉ、に加圧されてもよい。

タンク１２の第１室１６は、第１図に示されるように第
２室１８の下に配置される。開き口２０はタンク１２の
長さ方向の軸に関して中央に配置される。このような開
き口２０は第１図に示されるようにそれから上方に延び
て配置される立て管４０を有してもよい。

第２図に示されるように、処理された水のアウトプット
導管３８は、タンク１２の第２室内に含まれる水の水準
より下に配置される。

第１図に示されるように、再循環水導管２６は再循環水
ポンプ４２を含んでもよい。このような再循環水導管２
６は、タンク１２から再循環水の流れ（矢印Ｃを参照の
こと）を取り出すためタンク１２の第１室１６に配置さ
れることが好ましい。

第２図に示されるように、複数の」１記ベンチュリ３４
がタンク１２の周囲４４に、好ましくは等しく配置され
た配列で、配置される。第２図に示されるように、成る
好ましい態様に於いて、このようなベンチュリ３４はタ
ンク１２の周囲に９０゜だけずれて配置されてもよい。

例えばマクドナルド（ＭｃＤｏｎａｌｄ）弁の如き、水
の水準調節装置が上記タンク１２に設けられる。このよ
うな水の水準調節弁（図示されていない）は、酸素含有
ガスのタンク１２内のヘッドスペース４６を維持する作
用をする。好ましい態様の上記ヘッドスペース４６は、
第１図に示されるようにタンク１２の長さ方向の寸法の
ほぼ三分の一を占めてもよい。

好ましい態様に於いて、ベンチュリ装置からの加圧酸素
含有流は少くとも約３，０００〜４，０００　ｐｐｍの
溶解された酸素を含んでもよく、またその他の好ましい
態様に於いてそれより多量の溶解された酸素を含んでも
よい。

−に記の処理水インプット導管２２からの夫々の流れと
酸素でｉ！５飽和される加圧水の組合された注入流３６
　（このような組合せられた流れ３６は各ベンチュリ３
４から流れ出てタンク１２に注入される）とは、タンク
１２中で密に混合され、これらの夫々の流れは好ましく
はタンク１２中で交差することによりン昆合する。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置１０の好ま
しい態様に於いて、生化学的酸素要求量は少くとも約９
０％減少される。

第１図及び第２図に示されるように、ベンチュリ３４は
それからのアウトプットに補充の圧力を供給するためベ
ンチユリ圧力ボンプ４８を更に含む。

好ましい態様に於いて、圧力内側タンク１２はベンチュ
リ３４内の加圧酸素含有流の圧力よりも低い圧力である
ことが好ましく、かくして上記の組合された注入流３６
をタンク１２に注入する際に、溶解された酸素がタンク
１２内の溶液から出てくる。このような熔解された酸素
が溶液から出る時、酸素は処理された水中の懸濁スラッ
ジ粒子の付近から優先的に出てきて、かくして懸濁スラ
ッジ粒子を連行し粒子に補充の浮遊を与える。このよう
な好ましい態様に於いて、立て管４０は室分離板１４中
の開き口２０に付近に配置され、タンク１２の長さ方向
の寸法のほぼ三分の−であり得る長さ方向の寸法で延び
る。

ベンチュリ３４は、酸素で過飽和される加圧水をタンク
１２の底部２４からタンクの頂部４６までの距離のほぼ
三分の一の水準で注入するために配置される。処理され
た水のアウトプット導管３８は、タンク１２の長さ方向
の寸法のほぼ中間点で配置される。このような立て管４
０ば、タンク１２の水平中央部よりわずかに上方に延び
ることが好ましい。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の好ましい
態様に於いて、上記ベンチュリ３４の夫々はベンチュリ
加圧ポンプ４８の排出側５０に配置されることが好まし
い。

第４図及び第５図に示されるように、本発明の改良され
た高圧酸素飽和水処理装置と連結して使用するためのベ
ンチュリ３４の一つの好ましい態様はその中に配置され
たガス−液体容器５４を含むベンチュリハウジンク５２
を含む。このようなガス−液体混合容器５４は、外側に
配置されたガス室５６と水を受容するための内側に配置
された液体室５８を形成する。上記のガス−液体混合容
器５４は、酸素含有ガスを実質的な圧力下に流して液体
室５８内の水と混合しその中を流すた必に、該混合容器
５４の壁部６０中のガス開口部５９を更に形成する。ガ
ス室５６内のガスの圧力は、液体室５８からその室への
処理水のあぶれを防止するのに充分高くなければならな
い。

ガスインプット開口部６２は、酸素含有ガスをガス室５
６に与えるためにベンチュリハウジング５２上に配置さ
れる。液体インプット開口部は、水を液体室５８に与え
その中を流すために設けられる。混合物注入室６４はベ
ンチュリハウジング５２に連結され、混合された酸素含
有加圧ガスと水注入混合物を、矢印Ｅて一般に示される
ようにガス−液体混合容器５４の一般には長さ方向に流
すために設けられる。

また第４図及び第５図に示されるように、実質的に円滑
な輪郭絞り６６は、上記の水をガス−液体混合容器５４
に長さ方向の通過で運ぶため、且つ輪郭絞り６６から出
る水の速度を増すため、ベンチュリハウジング５２内に
配置される。このような円滑な輪郭絞り６６は好ましく
は実質的に截頭円錐形の最初の室６８を含み減少された
直径の連結された実質的に円筒形の第二室７ｏに通しる
。

円滑な輪郭絞り６６は、ガス−液体混合容器５４のロア
４内に配置するためフィッティング（一般に７２で示さ
れる）により形成されることが好ましい。フィッティン
グ７２の外形の少くとも一部分７６は截頭円錐形である
。

円滑な輪郭絞り６６を含むフィッティング７２のこのよ
うな截頭円錐形の外形７６はガス−液体混合室５４内に
配置される。

ベンチュリ３４は、液体室５８から高濃度の酸素を含む
水を受容するためガス−液体混合物受容要素（一般に７
８で示される）を更に含んでもよい。上記の液体受容要
素７８はガス−液体混合容器５４内でその中のガス開口
部５９の下流に配置される。図示されるように、上記の
ガス−液体混合物受容要素７８は、酸素に冨む水の流れ
（矢印Ｇを参照のこと）を混合物注入室６４に向けるた
め、連結された実質的に円筒形のアウトプット口８２に
通じる実質的に截頭円錐形のピンクアンプロ８０を更に
含んでもよい。上記の実質的に円筒形のアウトプット口
８２は、実質的に酸素に富む水の流れを混合物注入室６
４に注入するに先だってその速度を増すために、截頭円
錐形のピンクアンプロ８０の一層大きな直径に較べて減
少された直径のものであってもよい。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置１０の好ま
しい態様に於いて、上記のベンチュリハウジング５２は
実質的に円筒形であってもよい。

また、ガス−液体混合容器５４は実質的に円筒形であっ
てもよい。好ましい態様に於いて、上記のガス−液体混
合容器は、酸素含有ガスをその中に通すためその壁部６
０中に複数のスロット５９を含むことが好ましい。第５
図に示されるように、好ましい態様に於いて上記スロッ
ト５９は伸長された形状であり、ガス−液体混合容器の
長さ方向の軸に対し実質的に平行番こ配置される。上記
の好ましい態様に於いて、上記スロソＩ・５９はガス液
体混合容器５４の周囲に実質的に等間隔の配列で配置さ
れる。

上記の好ましい態様に於いて、混合物注入室はまた図示
されるように円筒形である。混合物注入室６４の横方向
の断面積はガス−液体混合容器５４の断面積よりも小さ
いことが好ましい。混合物注入室６４の長さは、好まし
い態様に於いてベンチュリハウジング５２の長さよりも
実質的に大きい。また、好ましい態様に於いて、混合物
注入室６４はその末端部８６付近の壁部中にリリーフ開
口部８４を更に含み、この末端部８６はその排出部分８
８を含む。

本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の種々の構
成装置の種々の寸法は変化し得るが、このような寸法は
本明細書及び図面から過度の実験をしなくても決定する
ことができる。タンク１２はヘッドスペースとしてその
頂部に少くとも約２フイートの酸素含有ガスを含んでも
よい。酸素含有ガスを上記の酸素インプット導管に供給
するための圧縮器４５は少くとも２馬力の空気圧縮器を
含むことが好ましい。廃水を処理水インプ・ノド導管２
２に供給するための水ポンプは、好ましい態様に於いて
少くとも３馬力の強力ポンプを含んでもよく、処理され
た水をタンクＩ２の第２室から除去するために処理され
た水のアウトプット導管３８に連結されたポンプはまた
少くとも２〜３馬力の強力へソドポンプを含んでもよい
。ベンチュリポンプ４８の夫々は、少くとも２馬力の混
合モーターを含むことが好ましい。

上記の好ましい態様に於いて、タンク１２それ自体は長
さ約１１４インチであってもよく、上記ベンチュリの夫
々はタンク１２の底部２４の上方約２フインチの水準で
、且つタンクの第一室１６内で注入するため配置される
。

処理水インプット導管２２は好ましくは少くとも２イン
チの管を含むべきであるが、成る好ましい態様に於いて
再循環水導管２６は少くともＩＺインチの管を含んでも
よく、酸素アウトプット導管３０は少くとも約１インチ
の管を含むべきである。鋼、好ましくはステンレス鋼の
要素が好ましいが、その他の材料も同様に満足であり得
る。このような寸法は本発明の装置の成る好ましい態様
を単に説明するものとみなされ、重要な意味はない。

本発明の改良された装置の基本的で新規な特徴は以上の
記載から当業者に容易に理解されるであろう。本発明の
精神及び範囲から逸脱せずに、上記の本発明の改良され
た装置の形態、構成、及び配置に種々の変化及び修正が
なし得ることは容易に明白となろう。従って、上記の本
発明の好ましい態様及び別の態様は本発明の精神及び範
囲を限定することを何ら意図されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された高圧酸素飽和水装置の好ま
しい態様の側面部分断面図、 第２図は請求項（１）に記載した本発明の改良された高
圧酸素飽和水処理装置の拡大側面図、第３図は第２図の
線３−３に沿ってとった横断面図、 第４図は本発明の改良された高圧酸素飽和水処理装置の
ベンチュリー装置の拡大側面図、第５図は第４図のベン
チュリー装置の分解拡大側面図である。 番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的な長さ方向の寸法を有する加圧処理タンク； その中に二つの連結された室を形成するための、該加圧
   処理タンク内に配置された室分離装置、該分離装置は第
   一該室から第二該室に水の流れを可能にするための開き
   口装置をその上に含む； 該加圧処理タンクの該第一室に処理水を入れるための、
   該加圧処理タンクの上に配置された処理水インプット装
   置； 該加圧処理タンクから再循環水の流れを受容するための
   、該加圧処理タンク上に配置された再循環水装置； 該加圧処理タンクに酸素含有ガスを与え、且つ実質的な
   圧力下で該酸素含有ガスを該加圧処理タンク内に維持す
   るための、該加圧処理タンク上に配置された酸素インプ
   ット装置；加圧処理タンクからの酸素含有ガスを維持す
   るためこのように加圧されたガスを受容し加圧された酸
   素含有流を形成するための、該加圧処理タンク上に配置
   された酸素アウトプット装置、該加圧された酸素含有流
   を受容しこれを加圧下で該再循環水流と組合せて加圧水
   の組合せられた注入流を形成し且つ組合せられた注入流
   を該タンクの該第一室に注入するための、該加圧処理タ
   ンク上に配置されたベンチユリ装置、上記注入流は該加
   圧処理タンク内に含まれる酸化性物質を酸化するため該
   加圧処理タンク内に含まれる処理水に注入するため酸素
   で過飽和される； 該加圧処理タンクの該第二室からの処理された水のアウ
   トプットのための、該加圧処理タンク上に配置された処
   理された水アウトプット装置 を含むことを特徴とする、水に過飽和の酸素処理を施す
   るための改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２、該酸素アウトプット装置が該加圧処理タンクの頂部
   付近に配置される、請求項１記載の改良された高圧酸素
   飽和水処理装置。 ３、該加圧処理タンクはその外部形態が実質的に円筒形
   である、請求項１記載の改良された酸素飽和水処理装置
   。 ４、該加圧処理タンクが約８０〜１２０ｐ．ｓ．ｉ．に
   加圧される、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水
   処理装置。 ５、該加圧処理タンクの該第一室が該加圧処理タンクの
   該第二室より下に配置される、請求項１記載の改良され
   た高圧酸素飽和水処理装置。 ６、該開き口装置が該加圧処理タンクの長さ方向の軸に
   関し中央に位置される、請求項１記載の改良された高圧
   酸素飽和水処理装置。 ７、該開き口装置上に配置されその装置から上方に延び
   る立て管装置を更に含む、請求項１記載の改良された高
   圧酸素飽和水処理装置。 ８、該酸素含有ガスが空気を含む、請求項１記載の改良
   された高圧酸素飽和水処理装置。９、該酸素含有ガスが
   酸素を含む、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水
   処理装置。１０、該酸素含有ガスが少くとも約８０〜１
   ２０ｐ．ｓ．ｉ．に加圧される、請求項１記載の改良さ
   れた高圧酸素飽和水処理装置。 １１、該処理された水アウトプット装置が該加圧処理タ
   ンクの該第二室内に含まれる水の水準より下に配置され
   る、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置
   。 １２、該酸化性物質が生化学的酸素要求量を有する廃棄
   物を含有する、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和
   水処理装置。 １３、生化学的酸素要求量を有する該廃棄物が人間の下
   水汚物を含む廃水を含む、請求項１２記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 １４、該再循環水装置が再循環水ポンプを含む、請求項
   １記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 １５、該再循環水装置が該加圧処理タンクから再循環水
   の流れを取り出すため該加圧処理タンクの該第一室の上
   に配置される、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和
   水処理装置。 １６、複数の該ベンチユリ装置が該加圧処理タンクの周
   囲付近に配置される、請求項１記載の改良された高圧酸
   素飽和水処理装置。 １７、該ベンチユリ装置が該加圧処理タンクの周囲付近
   に実質的に等しい配列で配置される、請求項１６記載の
   改良された高圧酸素飽和水処理装置。 １８、４つの該ベンチユリ装置が該加圧処理タンクの周
   囲付近に等しく配置される、請求項１記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 １９、該タンク内の水の水準を調節するための加圧処理
   タンク水の水準調節装置を更に含む、請求項１記載の改
   良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２０、該水の水準調節装置が酸素含有ガスの該加圧処理
   タンク内のヘッドスペースを維持する、請求項１９記載
   の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２１、該ヘッドスペースが該加圧処理タンクの長さ方向
   の寸法のほぼ三分の一を占める、請求項２０記載の改良
   された高圧酸素飽和水処理装置。 ２２、該ベンチユリ装置からの該加圧酸素含有流が少く
   とも約３，０００ｐｐｍの溶解された酸素を含む、請求
   項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２３、該処理水インプット装置からの夫々の流れと該ベ
   ンチユリ装置からの酸素で過飽和される加圧水の該組合
   された注入流とが該加圧処理タンク内で密に混合される
   、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２４、上記の夫々の流れが該タンク内で交差する、請求
   項２３記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２５、該生化学的酸素要求量がほぼ少くとも９０％減少
   される、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理
   装置。 ２６、該ベンチユリ装置が補充の圧力をベンチユリ装置
   からのアウトプットに供給するためのベンチュリ圧力ポ
   ンプを更に含む、請求項１記載の改良された高圧酸素飽
   和水処理装置。 ２７、上記タンク内の圧力がベンチユリ装置内の加圧さ
   れた酸素含有流の圧力よりも低い圧力であり、該加圧処
   理タンク内の溶液に溶解された酸素をその溶液から出て
   くることを可能にする、請求項１記載の改良された高圧
   酸素飽和水処理装置。 ２８、該溶解された酸素が優先的に該処理水内の懸濁ス
   ラッジ粒子のまわりから溶液から出て該懸濁スラッジ粒
   子を連行しこれに補充の浮遊を与える、請求項２７記載
   の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ２９、該立て管が該加圧処理タンクの長さ方向の寸法の
   ほぼ三分の一である長さ方向の寸法で延びる、請求項１
   記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ３０、該ベンチユリ装置が、該加圧処理タンクの底部か
   らそのタンクの頂部までの距離のほぼ３分の一の水準で
   酸素が過飽和される該加圧された水を注入するために配
   置される、請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処
   理装置。 ３１、上記の処理された水アウトプット装置が該加圧処
   理タンクの長さ方向の寸法のほぼ中間点で配置される請
   求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ３２、該立て管が該加圧処理タンクの水平中央部よりわ
   ずかに上方に延びる、請求項１記載の改良された高圧酸
   素飽和水処理装置。 ３３、該ベンチユリ装置が該ベンチユリ加圧ポンプの排
   出側に配置される、請求項２６記載の改良された高圧酸
   素飽和水処理装置。 ３４、該加圧処理タンクが垂直に配置される、請求項１
   記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ３５、該ベンチユリ装置が、 ベンチユリハウジング； 該ベンチユリハウジング内に配置され、ハウジングへの
   酸素含有ガスを受容するための外側に配置されたガス室
   とハウジングへの水を受容するための内側に配置された
   液体室とを形成するガス−液体混合容器、このガス−液
   体混合容器は加圧下にその中を酸素含有ガスを流して容
   器中の水と混合させ該液体室中を流して組合された注入
   流を形成するための該混合室の壁部中のガス開口部を更
   に形成する； 酸素含有ガスを該ガス室に与えるための該ベンチユリハ
   ウジング上に配置されたガスインプット装置； 該液体室に水を与え該液体室中に水を流すための液体イ
   ンプット装置；及び 上記の組合された注入流を受容し、且つ該加圧処理タン
   ク内の注入のため該ガス−液体混合室の一般に長さ方向
   に上記の組合された注入流を流すための該ガス−液体混
   合室に連結された混合物注入室を含む、請求項１記載の
   改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ３６、該ベンチユリハウジング内に配置され、該ガス−
   液体混合容器中に長さ方向の通路で水を運び且つ輪郭絞
   り装置から出る水の速度を増加するための実質的に円滑
   な輪郭絞り装置を更に含む、請求項３５記載の改良され
   た高圧酸素飽和水処理装置。 ３７、該円滑な輪郭絞り装置は実質的に截頭円錐形の最
   初の室を含み、減少された直径の連結された実質的に円
   筒形の第二室へと通じる、請求項３６記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 ３８、該円滑な輪郭絞り装置が該ガス−液体混合室の口
   内に配置するためのフィッティングにより形成される、
   請求項３７記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ３９、該フィッティングが截頭円錐形の外形の少くとも
   一部を含む、請求項３８記載の改良された高圧酸素飽和
   水処理装置。 ４０、該フィッティングの該截頭円錐形の外形が該ガス
   −液体室内に配置される、請求項３９記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 ４１、該ガス−液体室から酸素含有水を受容するための
   ガス−液体混合物受容装置を更に含み、該ガス−液体受
   容装置が該ガス−液体混合容器内で該ガス開口部の下流
   に配置される、請求項３５記載の改良された高圧酸素飽
   和水処理装置。 ４２、該ガス−液体混合物受容装置が酸素含有水の流れ
   を該混合物注入室に向けるため、連結された実質的に円
   筒形のアウトプット口装置へと通じる実質的に截頭円錐
   形のピックアップ口装置を更に含む、請求項４１記載の
   改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４３、該実質的に円筒形のアウトプット口装置が、酸素
   含有水の流れの該混合物注入室への注入に先だってその
   速度を増加するため該截頭円錐形のピックアップ口の一
   層大きな底部直径に較べて減少された直径をもつ、請求
   項４２記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４４、該ガス−液体受容装置の該アウトプット装置の内
   径が該液体インプット装置の最も近隣した部分の内径よ
   りも大きい内径である、請求項４３記載の改良された高
   圧酸素飽和水処理装置。 ４５、該ベンチユリハウジングが実質的に円筒形である
   請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４６、該ガス−液体混合容器が実質的に円筒形である、
   請求項１記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４７、該ガス−液体混合室が酸素含有ガスをその中に通
   すためその壁部中に複数のスロットを含む、請求項３５
   記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４８、該スロットが伸長形であり、該ガス−液体混合室
   の長さ方向の軸に対し実質的に平行に配置される、請求
   項４７記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ４９、該スロットが該ガス−液体室の周囲に実質的に等
   間隔の配列で配置される、請求項４７記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 ５０、該混合物注入室が実質的に円筒形である、請求項
   ３５記載の改良された高圧酸素飽和水処理装置。 ５１、該混合物注入室の横断面積が該ガス−液体混合容
   器の横断面積より小さい、請求項３５記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 ５２、該混合物注入室の長さが該ベンチユリハウジング
   の長さより実質的に大きい、請求項１記載の改良された
   高圧酸素飽和水処理装置。 ５３、該混合物注入室がその末端部付近のその壁部中に
   リリーフ開口部を更に含む、請求項３５記載の改良され
   た高圧酸素飽和水処理装置。 ５４、該混合物注入室がその末端部に排出開口部を更に
   含む、請求項３５記載の改良された高圧酸素飽和水処理
   装置。