JPH03114583A - 分散空気浮揚装置及びその方法 - Google Patents

分散空気浮揚装置及びその方法

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JPH03114583A
JPH03114583A JP2060866A JP6086690A JPH03114583A JP H03114583 A JPH03114583 A JP H03114583A JP 2060866 A JP2060866 A JP 2060866A JP 6086690 A JP6086690 A JP 6086690A JP H03114583 A JPH03114583 A JP H03114583A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、軽い浮遊した固形物あるいは散乱した油のよ
うな物質を、液体の表面に浮揚させることにより、該液
体から除去するための装置及び方法に関する。更に詳細
には、本発明は非常にエネルギー効率的な方法で浮遊行
程のための非常に細かい泡を発生させる装置及び方法に
関する。該装置はそこを気泡が通る開口部を有する中空
のインペラと、該開口部を出る気泡の寸法を小さくする
ための剪断メカニズムとを含む。
従来の技術 空気浮揚は軽い浮遊する固形物あるいは沈殿固形物、乳
状化した物質、及び散乱した油などを水から除去するた
めには効率的なメカニズムである。粒子あるいは非常に
小さい油滴は、静止した状態では容易には沈殿あるいは
浮遊しないが、該浮遊する粒子に取り付く非常に細かい
気泡の上昇力により、液体の表面に集合し、あるいは上
昇させることがで籾る。次に浮遊する固形物はすくい取
るメカニズムにより該液体の表面から連続的に除去され
る。浮揚濃縮法は活性化したスラッジの廃液を扱う廃液
処理プラントの設計において一般的なメカニズムとなっ
ている。浮揚ユニットは、より高い固形物濃縮効率と、
より低いイニシャルコストを提供するため、重力濃縮タ
ンクよりも利点を有する。
発明が解決しようとする課題 浮揚メカニズムのいくつかの方式が現在使用されている
。該メカニズムの１つの方式においては、気泡が処理タ
ンク内にある気泡管路を通して提供される。空気は加圧
空気タンクから該管路を通して供給される。その他の方
式のメカニズムにおいては、空気が加圧あるいは真空タ
ンク内部で処理されて液体内に溶は込み、その後に最初
の処理タンク内へと解放される。そこで溶は込んだ空気
が次第に解放される。これらの方式の浮揚メカニズムは
比較的大きな、例えば１乃至５ｍｍの範囲の気泡を解放
する。これはより細かい気泡よりも、液体の表面へ物質
を運ぶ効率が低い。これらのメカニズムはその複雑な空
気噴射メカニズムのため、比較的高い取付は費用をも必
要とし、更に使用される空気噴射メカニズムの方式のせ
いで、運転費用が高い。
従来技術において使用されるその他の浮揚メカニズムの
方式は星型の回転駆動されるプロペラを、空気を処理を
行っている液体の中に噴射するために使用する。２ｍｍ
以上の直径の開口部が該星型のポイントに形成されてい
る。該メカニズムは上述のメカニズムのいずれよりも比
較的取り付は費用が低いが、これはまだ比較的大きい気
泡寸法、例えば２乃至２．５　ｍｍの範囲の泡を発生す
るため、運転効率が悪い。
ドウーダに対する米国特許第４，３０８，２２１号明細
書及びシュルツに対する米国特許第４，７７４，０３１
号明細書に説明されているようなプロペラ方式のエアレ
ータ（ＩＩＩ気装置）は廃液水処理に使用されてきてお
り、当初は処理されている廃液水へ酸素を効率的に輸送
する目的のものであった。米国特許第４，２８０．９１
０１号明細書は区画された量の水をプロペラ方式のエア
レータを使用して処理するための方法であり、ここで酸
素が水及び水の流れのパターン全体の中へ噴射され、空
気が回転するプロペラにより導入される。この装置及び
方法は廃液の通気においては効率的であることが証明さ
れたが、該装置により発生する泡は一般に比較的大きく
、浮揚行程に使用するには効率が悪い。
課題を解決するための手段 本発明は、泡を使用した浮揚により液体から物質を除去
するために、処理されている液体内へ非常に細かい気泡
を噴射する通気装置に関する。該装置は上部主表面と低
部主表面とを有する中空のインペラを含む。駆動軸が該
インペラに連結され、モータが該駆動軸に連結されて該
駆動軸を駆動し所定の方向に該インペラを回転させる。
空気供給メカニズムが該インペラの中空の内部に空気を
供給し、該インペラが少なくともそれの上部主表面に複
数の開口部を有している。該インペラの回転方向内の下
流側にある該開口部に隣接して、剪断メカニズムが配置
されている。該剪断メカニズムは、発生している気泡の
寸法を小さくするために、開口部にある気泡に剪断力を
伝える。
好ましい実施例においては、該剪断メカニズムは、該開
口部に隣接したインペラの上部主表面に形成された凹部
を含む。該凹部は該開口部の下流に隣接してすぐに始ま
り、長さが該開口部から下流の方向へ伸びているパラボ
ラの形状を有することが好ましい。その他の実施例にお
いては、該剪断メカニズムは該開口部に隣接するインペ
ラの上部主表面から伸びる突出部として形成されている
。
該開口部及び剪断メカニズムは中空のインペラの低部主
表面上に配置することも可能である。同様に、より大量
の気泡が必要な場合は、プロペラがインペラのすぐ上に
隣接して配置され得る。該プロペラは駆動軸により回転
肱中空のインペラの外側表面を通る処理液体の流れを増
加させ、それにより該開口部を通る気泡の流れをより多
く辱く。
該中空のインペラはほぼ円盤状であり、円形の周縁と、
上部及び低部の対面するくぼんだ表面を有する。代替的
には、該インペラの上部表面はベルの形状でもよい。
本発明は又、気泡により物質を浮揚させて、液体から該
物質を除去する方法にも関する６該方法は、処理される
液体内へ、それの内部に空気を供給する部分を有する中
空のインペラを挿入する段階と、該インペラを液体内で
回転させて該インペラの表面に沿って減圧を生じ、それ
により該中空インペラの開口部を通って気泡の流れを誘
発する段階と、開口部の下流にあり、隣接する部分的剪
断領域へ気泡を通すことにより中空のプロペラ内の開口
部にある気泡の寸法を小さくする段階と、寸法を小さく
された気泡により液体の表面へ物質を浮揚させる段階と
を含む。この方法においては、気泡はその直径が２乃至
５ｍｍの範囲で開口部を出て、剪断領域を通過すること
によりその直径を０．５０乃至０．９０　ｍｍ　　に減
少させることが好ましい。より大量の気泡が必要なとこ
ろでは、インペラの上部に隣接するプロペラを回転させ
ることによりインペラの上部表面を通過する、追加の液
体の流れを発生させることができる。
本発明の装置及び方法は従来技術による浮揚メカニズム
よりもかなり利点を示している。まず、本発明のプロペ
ラ方式のエアレータの最初の設備費用は、複雑な管路シ
ステム並びに加圧あるいは真空保持タンクを必要とする
加圧気泡システム、あるいは溶解空気システムによる装
置の最初の設備費用よりもかなり低い。同様に本発明は
、装置を駆動するために使用されるモータが７．５乃至
２０馬力の範囲にある、馬力の低いモータであるため、
高い運転効率を示す。インペラと剪断メカニズムどの組
み合せが、従来技術により発生する大きな気泡よりも効
率的に液体内の物質を液体表面へ浮揚させることが証明
されている非常に細かい気泡を発生するため、更に高い
運転効率が生ずる。同様に、より大量及び広範囲の処置
が行われるところでは、インペラに組み合せてプロペラ
を使用することにより、より大量の液体に細かい気泡を
混合させる。
本発明を特徴づける様々な利点及び新規な特徴がここに
添附され、これと一体をなす請求に指摘されている。し
かしながら、本発明をより良く理解するために、更にこ
れと一体をなす、本発明の好ましい実施例が描かれ説明
されている添附の図面及び説明を参照すべきである。
五−厘一重 図面を詳細に参照すると、同じ参照番号が同じエレメン
トを示しており、第１乃至３図には通気装置１０が描か
れている。第１図には共用分離タンク１２内で使用され
る装置１０が描かれている。第２図には共用分離タンク
１４内で使用される装置１０が描かれている。第３図に
は共用分離タンク１６内で使用される装置１０が描かれ
ている。
共用分離タンク１２内においては、処理される液体が流
入ボート１８を通ってタンク１２内に入り、タンク１２
内で処理され、流出ボート２０から出る。装置１０は後
述のように、細かい気泡を処理されるべき液体へ供給し
て、浮遊するあるいは沈殿している固形物のような物質
、乳状化した物質、及び分散した油のような物質を液体
表面へ浮揚させるための気泡の供給源を提供する。泡は
前記物質に付着し、それを上方へ移動させる。これは、
泡が付着すると前記物質の比重は水よりも軽くなる、と
いう事実のせいである。装置１０は気泡を、流入ボート
１８から流出ボート２０へと向かう液流の方向に対しわ
ずかに角度を有して、下方へ噴射する。
浮きかす収集部あるいはバフル２２が浮遊物質を上方へ
向かわせ、流出ボート２０から除去する。バフル２４は
流出ボート２０に隣接して配置可能である。
逆流分離タンク１４は、エアレータ１０が流出ボート２
０に隣接して配置されて、流入ボート１８から流出ボー
ト２０への液体の流れに対し角度を有し、浮きかす収集
部あるいはバフル２２はタンク１４の対向側に隣接して
配置されていることを除いて共同分離タンク１２と同様
の構成要素を使用している。同様に、円形の分離タンク
１６においては、浮きかす収集部２２が浮きかす水槽２
６及び受は板（ｆｌｉｇｈｔ）　２８に取り替えられて
おり、一方処理される液体はタンク１６の中央に隣接す
る流入領域に入り、タンク１６の周辺に隣接する流入領
域を経て流出する。曝気装置１０の使用とは別に、分離
タンク１２．１４、及びＬ６は従来の方式で作動する。
曝気装置１０は、１９８１年１２月２９日のドゥダに対
する米国特許第４，３０８，２２１号明細書、及び１９
８８年９月２７日のシュルツに対する米国特許第４，７
７４，０３１号明細書に開示されているようなプロペラ
方式のエアレータの改良であり、それらの開示がここで
参照されている。前記特許に開示されている方式のプロ
ペラを使用しないで、装置ｌＯは第５図乃至１４図に詳
細が示されている方式の中空インペラを使用している。
かくて装置工０は外側ハウジング３２の頂部に連結され
たモータ３０と、ハウジング３２内に軸受けされ、モー
タ３０の外側駆動シャフト３１と連結された回転式被駆
動内側シャフト３４とを含む。中空インペラ４０は内側
シャフト３４に連結され、これにより駆動される。、第
５図に見えるように、内側シャフト３４は、インペラ４
０に連結された中空チューブであり、それの中空の内部
がインペラ４０の中空内部と連絡していることが好まし
い。
一定の使用方法においては、回転するインペラ４０によ
り生じた液体の流れは、液体内に渦を形成する。そのよ
うな場合は、第５図に示されているようなプレート４２
の形態の渦防止シールドが外側ハウジング３２に取り付
けられる。シャフト３４は中空チューブとして描かれて
いるが、インペラ４０の中空内部に空気を導くための管
路が提供されている限りは、シャフト３４は代替的に中
実のものであってもよい。
インペラ４０の第１実施例はその詳細が第６乃至１１図
に示されている。そこに示されているように、インペラ
４０はほぼ円形の周縁を有する円盤状であり、上部湾曲
プレート４４と低部湾曲プレート４δとからなる。プレ
ート４４及び４６はそれぞれ内側凹部主表面と外側凸部
主表面とを有している。プレート４４及び４６は、該プ
レートが金属でできているような場合は例えば溶接のよ
うな従来の方法でそれの周縁に沿って相互に連結されて
いる。連結チューブ５０は上部プレート４４の中央にあ
る穴から伸び、インペラ４０の中空内部を通り、低部プ
レート４６の穴を通る。チューブ５ｏはプレート４４及
び４εに取り付けられ、閉じて傾斜した突出部４８をそ
れの低部端に有している。チューブ５ｏはシャフト３４
の中空の内部に固定されてこれと連絡し、開口部５１を
経てインペラ４０の中空内部と連絡している。
複数の穴５２が上部及び低部プレート４４、及び４６の
両方を通って形成されている。穴５２はプレート４４及
び４６の両方に類似の方式で配置されている。
第６図及び７図に示されているように、穴５２は３つの
円形に配置された組５２Ａ　、５２Ｂ及び５２Ｃに配置
されている。穴５２八は前記インペラの中央から共通の
半径距離Ａに配置され、穴５２Ｂは半径距１ｌＩ（ｔＡ
よりもわずかに大きい共通の半径距、＠Ｂに、穴５２Ｇ
は半径距！ＩＡ及びＢよりも大きい共通半径距ＩＣに配
置されている。各穴の組Ｓ２Ａ　、５２Ｂ、　５２Ｇは
回転方向に相互にずれているかあるいは食い違っており
、それにより、どの組の開口部も残りの開口部と共通の
半径の線に沿って配置されないようになっている。この
間口部の特別の配列によりインペラ４０の中空内部から
生ずる、及び上部及び低部表面４４．４６に沿って生ず
る泡の効率が特に良くなることが発見されている。つま
り、この開口部の食い違いにより、所定の穴５２におけ
る泡の形成が他の穴５２で形成される他の泡から妨害を
受けない。
凹部５４が各開口部５２にすぐ隣接して形成されている
。凹部５４は、第６図及び７図に示されているように、
インペラ４０の回転の方向Ｒに対して各開口部の後部あ
るいは下流に形成されている。凹部５４はほぼパラボラ
状であり、第１１図に示されているように、その凹部の
最も深い部分は開口部５２の下流の大部分にすぐ隣接し
て配置されている。凹部５４の深さはその地点から下流
の方向へ（第１１図）及び半径側面の方向へ（第１０図
）次第に減少する。最大の深さは、該凹部と開口部が形
成されているプレートの厚さのおよそ３分の１から２分
の１までである。
凹部５４は後述のような方式で剪断メカニズムとして機
能する。気泡が開口部５２から出て下流方向へ進行する
と、気泡に剪断力を与える凹部により作用を受け、該気
泡の直径がその開口部から出た時直径から複数の小さな
気泡に破壊されることにより、それより小さい直径へと
減少する。気泡の出てぎた時の直径は開口部５２の直径
により決定される。しかしながら、開口部の寸法が小さ
ければ小さいだけ、背後の圧力を高くしなければならな
い上に、該開口部を通して気流を導くことがより困難に
なるため、製造可能な開口部５２の最も小さい寸法には
限界がある。かくて、分散した空気により浮揚させるた
めの非常に細かい気泡を提供するために、比較的小さい
寸法の開口部５２と凹部５４のような剪断メカニズムと
の組み合わせが本発明においては使用される。効率的開
口部５２の寸法は２乃至５ｍｍであり、そこから出る気
泡の直径は２乃至５ｍｍであり、凹部５４が気泡の直径
を０．５０乃至０　、９０ｍｍに減少させることがわか
っている。
第１４図は、開口部５２に隣接する剪断メカニズムのそ
の他の実施例を描いている。この実施例においては、剪
断メカニズムは開口部５２の下流にすぐ隣接して配置さ
れた突出部である。突出部５６は同様に剪断力を開口部
５２を出る気泡に与えてそれの寸法を減少させる。
第１２図及び１３図はインペラの代替的実施例を描いて
いる。第１２図においては、インペラ４０’　は低部プ
レート４６′　を有し、これは中実のプレートで、つま
り低部プレート４６°全体に開口部がないようになって
いる。多くの場合、開口部５２の頂部プレート４４にの
み開口部５２が形成されているバーでも、十分な量の気
泡が供給できることがわがフている。第１３図にはイン
ペラ４０°°の実施例が描いてあり、ここでは上部プレ
ート４４゛°はベル状の構造である。この実施例のイン
ペラは、円盤状のインペラ４０あるいは４０　　により
供給される半径方向の流れよりも気泡のシャフト方向の
流れをもっと必要とする場合に特に有用であることがわ
かっている。
第５図はのその他の実施例である装置１０’　を描いて
おり、ここではプロペラ６０がインペラ４０のすぐ上部
で、かつこれに隣接した位置でシャフト３４に取り付け
られ、シャフト３４と共に回転する。この実施例は、特
に高濃度の気泡が必要とされる環境で有用である。この
実施例においては、プロペラ６０により液体の流れが上
部プレート４４の上部表面で加速され、それにより開口
部５２にかかる圧力差が増加し、該開口部を通る空気の
流れが増加する。この実施例は同時に、プロペラ６０が
シャフト方向の液体の流れを該装置の回転シャフトに沿
って供給するため、気泡が処理容器の中で更に強制され
なければならないとろこでも有用である。これと比較し
て、インペラ４０がそれだけ使用された場合は、１乃至
２立方フイ一ト／分（０，０２７乃至０．０５４　ｍ’
／分）の気流が供給され、これは１日あたり１００乃至
２００ボンド（４５，３乃至９０．６ｋｇ）の空気の供
給に十分である。しかしながら、プロペラ６０を使用す
ることにより、空気の流量はおよそ５立方フイ一ト／分
（０，１３５ｒｒｉ”）に増加し、これにより１日あた
り　５４０ボンド（２２［ｉ、５　ｋｇ＞まで供給可能
となる。
上述の説明において、本発明の構造及び機能の詳細とと
もに、本発明の多数の特徴及び利点が示され、本発明の
新規の特徴が請求において指摘される。しかしながら、
この開示は例示的であり、その変更はその詳細、特に形
状、寸法、及び部品の構成において本発明の原理の範囲
内で、本請求が表現する用語の広義の意味により意図さ
れた範囲で可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第１方式の共用分離タンクを組み込んだ本発
明に従った装置の概略側面図、第２図は第２方式の共用
分離タンクを組み込んだ本発明に従った装置の概略側面
図、第３図は、第３方式の共用分離タンクを組み込んだ
本発明に従フた装置の概略側面図 第４図は、本発明に従った装置を描いた見取図、 第５図は、中空インペラ及びプロペラの上部に配置され
た渦防止シールドを描いた、本発明に従った装置のその
他の実施例の一部の見取図、第６図は、本発明に従った
中空インペラの上面図、 第７図は、前記インペラの底面図、 第８図は、第６図の８−８の線に沿った断面図、 第９図は、前記インペラの表面にある開口部及び凹部の
拡大立面図、 第１０図は、第７図の１０−１０の線に沿りた断面図、 第１１図は、第７図の１１−１１の線に沿った断面図、 第１２図は、本発明に従ったインペラのその他の実施例
の底面図、 第１３図は、本発明に従った中空インペラの更にその他
の実施例の断面図、 第１４図は、突出部としての剪断メカニズムを描いた本
発明のその他の実施例を通る断面図。 １０・・・曝気装置、　　　　１２・・・共通分離タン
ク、１４・・・逆流分離タンク、　１６・・・循環分離
タンク、１８・・・流入ボート、　　　　２０・・・流
出ボート、２２・・・浮きかす収集部、　２４・・・バ
フル、２Ｂ・・・浮ぎかす水槽、　　２８・・・受は板
、３０・・・千−タ、　　　　　　３２・・・外側ハウ
ジング、３４・・・被駆動内側シャフト、 ４０・・・インペラ、　　　　　４２・・・プレート、
４５・・・湾曲プレート、　　　５０・・・連結チュー
ブ、５２・・・穴、　　　　　　　５４・・・凹部、５
６・・・突出部、　　　　　６０・・・プロペラ。 図１ 瓦の浄書（内容に変更なし） 平成 ２年 、・月　蔓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、気泡の浮揚により、液体から物質を除去するため、
    処理にかかる液体内に細かい気泡を噴射する曝気装置で
    あって、上部主表面と低部主表面とを有する中空のイン
    ペラと、前記インペラに連結された駆動シャフトと、所
    定の方向に前記駆動シャフト及びインペラを回転させる
    ための前記駆動シャフトに連結されたモータ手段と、前
    記インペラの中空内部に空気を供給する空気供給手段と
    を備え、前記インペラが複数の開口部を少なくともそれ
    の前記上部主表面に有し、前記開口部に隣接して前記イ
    ンペラの回転方向の下流に剪断手段を備え、それにより
    前記開口部から出る気泡に剪断力を与えて前記出て来る
    気泡の寸法を減少させることを特徴とする曝気装置。 ２、請求項１に記載の曝気装置において、前記剪断手段
    が前記開口部に隣接して上部主表面に形成された凹部を
    含むことを特徴とする曝気装置。 ３、請求項２に記載の曝気装置において、前記凹部のそ
    れぞれが隣接する１つの前記開口部のすぐ下流側に隣接
    するところから開始することを特徴とする曝気装置。 ４、請求項３に記載の曝気装置において、前記凹部のそ
    れぞれがパラボラ状であり、前記開口部から下流の方向
    へ伸びる長さを有することを特徴とする曝気装置。 ５、請求項１に記載の曝気装置において、前記剪断手段
    が前記開口部に隣接する上部主表面から伸びる突出部を
    含むことを特徴とする曝気装置。 ６、請求項１に記載の曝気装置において、前記開口部の
    第１組が前記駆動シャフトの軸線から第１半径で前記上
    部表面に配置され、前記開口部の少なくとも１つの追加
    の組が前記第１半径とは異る第２半径で前記上部表面に
    配置されていることを特徴とする曝気装置。７、請求項
    ６に記載の曝気装置において、前記第１組の開口部が前
    記第２組の開口部に対して相対的に回転方向にずれてい
    ることを特徴とする曝気装置。 ８、請求項１に記載の曝気装置において、前記開口部及
    び剪断手段が前記上部及び低部主表面の両方に配置され
    ていることを特徴とする曝気装置。 ９、請求項１に記載の曝気装置において、プロペラが前
    記中空インペラの上部主表面に隣接しかつこれの上部に
    ある前記駆動シャフトに取り付けられていることを特徴
    とする曝気装置。 １０、請求項１に記載の曝気装置において、前記中空イ
    ンペラが円形の周縁を有してほぼ円盤状であり、内側凹
    部表面に面していることを特徴とする曝気装置。 １１、請求項１に記載の曝気装置において、前記中空イ
    ンペラの上部主表面がほぼベルの形状であることを特徴
    とする曝気装置。 １２、請求項１に記載の曝気装置において、前記開口部
    がほぼ８分の１乃至４分の１インチ（約６．３乃至３．
    １５ｃｍ）の直径を有することを特徴とする曝気装置。 １３、請求項２あるいは３に記載の曝気装置において、
    前記開口部がほぼ８分の１乃至４分の１インチ（約６．
    ３乃至３．１５ｃｍ）の直径であることを特徴とする曝
    気装置。 １４、請求項１３に記載の曝気装置において、前記凹部
    が前記開口部から下流へ少なくともおよそ前記開口部の
    直径だけの距離、伸びていることを特徴とする曝気装置
    。 １５、気泡の浮揚により、液体から物質を除去するため
    、処理される液体内に細かい気泡を噴射する曝気装置で
    あって、上部主表面と低部主表面とを有する中空のイン
    ペラと、前記インペラに連結された駆動シャフトと、前
    記インペラの上部にありかつこれに隣接する前記駆動シ
    ャフトに連結されたプロペラと、前記駆動シャフト、イ
    ンペラ、及びプロペラを所定の方向に回転させるための
    前記駆動シャフトに連結されたモータ手段と、前記イン
    ペラの中空内部に空気を供給するための空気供給手段と
    を備え、前記インペラが少なくとも前記上部主表面に複
    数の開口部を有することを特徴とする曝気装置。 １６、請求項１５に記載の曝気装置において、前記開口
    部に隣接し、前記インペラの回転方向下流に剪断手段を
    含み、前記開口部から出る気泡に剪断力を伝え、前記出
    てきた気泡の寸法を減少させることを特徴とする曝気装
    置。 １７、請求項１６に記載の曝気装置において、前記剪断
    手段が前記開口部に隣接する上部主表面に形成された凹
    部を含むことを特徴とする曝気装置。 １８、請求項１７に記載の曝気装置において、前記凹部
    のそれぞれが隣接する１つの前記開口部の下流側面にす
    ぐ隣接するところから開始することを特徴とする曝気装
    置。 １９、請求項１８に記載の曝気装置において、前記凹部
    がそれぞれパラボラ状であつて、前記開口部から下流方
    向へ伸びる長さを有することを特徴とする曝気装置。 ２０、請求項１６に記載の曝気装置において、前記剪断
    手段が前記開口部に隣接して前記上部主表面から伸びる
    突出部であることを特徴とする曝気装置。 ２１、請求項１５あるいは１６に記載の曝気装置におい
    て、前記開口部の第１組が前記駆動シャフトの軸線から
    第１半径で前記上部表面に配置され、前記開口部の少な
    くとも１つの追加の組が前記第１半径とは異る第２半径
    で前記上部表面に配置されていることを特徴とする曝気
    装置。 ２２、請求項２１に記載の曝気装置において、前記第１
    組の開口部が前記第２組の開口部に対して相対的に回転
    方向にずれていることを特徴とする曝気装置。 ２３、請求項１６に記載の曝気装置において、前記開口
    部と剪断手段とが前記上部及び低部主表面の両方に配置
    されていることを特徴とする曝気装置。 ２４、請求項１５あるいは１６に記載の曝気装置におい
    て、前記中空インペラがほぼ円盤状であって、円形の周
    縁を有し、内側凹部表面に向いていることを特徴とする
    曝気装置。２５、請求項１５あるいは１６に記載の曝気
    装置において、前記中空インペラの上部主表面がほぼベ
    ル状であることを特徴とする曝気装置。 ２６、請求項１５あるいは１６に記載の曝気装置におい
    て、前記開口部がおよそ２乃至５ｍｍの直径を有するこ
    とを特徴とする曝気装置。 ２７請求項１７あるいは１８に記載の曝気装置において
    、前記開口部がおよそ２乃至５ｍｍの間の直径を有する
    ことを特徴とする曝気装置。 ２８、請求項１８に記載の曝気装置において、前記凹部
    が少なくともほぼ前記開口部の直径だけの距離、前記開
    口部から下流へ伸びていることを特徴とする曝気装置。 ２９、気泡を使用した物質の浮揚により液体から該物質
    を除去する方法において、 インペラ内部への空気供給部を有する中空のインペラを
    処理されるべき液体へ挿入する段階と、 前記インペラを液体内で回転させて前記インペラの表面
    に沿って減圧を発生させ、それにより前記中空インペラ
    の開口部を通って気泡の流れを導く段階と、 前記開口部にすぐ隣接する下流の局部的剪断領域を通し
    て前記開口部から出る気泡を通過させることにより、前
    記中空インペラの前記開口部から出る気泡の寸法を減少
    させる段階と、 寸法が減少した気泡により液体の表面に物質を浮揚させ
    る段階とを含む、 気泡を使用した物質の浮揚により液体から該物質を除去
    する方法。 ３０、請求項２９に記載の方法において、前記開口部か
    ら出る気泡がおよそ２乃至５ｍｍの範囲の直径を有し、
    その直径を前記剪断領域を通過させることにより、およ
    そ０．５０乃至０．９０ｍｍの範囲に減少させられるこ
    とを特徴とする方法。 ３１、請求項２９あるいは３０に記載の方法において、
    前記インペラの上部にあり、これに隣接するプロペラを
    回転させることにより、前記インペラの上部表面に追加
    の液流を生じさせることを特徴とする方法。 ３２、請求項２９あるいは３０に記載の方法において、
    前記気泡が少なくとも前記インペラの上部主表面にある
    開口部を通つて出ることを特徴とする方法。 ３３、請求項３１に記載の方法において、前記気泡が少
    なくとも前記インペラの上部主表面にある開口部を通っ
    て出ることを特徴とする方法。
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