JPH04330927A - 気液混合装置 - Google Patents
気液混合装置Info
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- JPH04330927A JPH04330927A JP3130466A JP13046691A JPH04330927A JP H04330927 A JPH04330927 A JP H04330927A JP 3130466 A JP3130466 A JP 3130466A JP 13046691 A JP13046691 A JP 13046691A JP H04330927 A JPH04330927 A JP H04330927A
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- aeration device
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気液混合装置に関する
。さらに詳しく言えば、水中で微小気泡を発生させるこ
とにより空気を水に含有せしめこの水を深水部に循環混
合する気液混合装置に関する。
。さらに詳しく言えば、水中で微小気泡を発生させるこ
とにより空気を水に含有せしめこの水を深水部に循環混
合する気液混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】空気などの気体を液中に効
率良く供給する装置として、本発明者らは回転するイン
ペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入する
自吸方式の曝気装置を開発した。すなわち、インペラー
に沿う円筒パイプの孔から空気が吸込まれるもの（特開
昭 ５９−１６０５１６号）、円筒パイプの通気口と通
気可能に固定した中空箱型のインペラーの背面に気体噴
出孔を穿設したもの（特開昭 ５９−２０３６９３号）
、円筒パイプの下端部と間隙を保つインペラーを、前記
円筒パイプを貫通する駆動軸に取付け間隙部から気体を
導入するもの（特開昭 ５９−２０３６９４号）、円筒
パイプに螺旋状に取付けたインペラーの回転方向の背面
に沿う円筒パイプに螺旋状に気体噴出口を取付けたもの
（特開昭 ６０−１１４３３１号）がある。 これらの装置は、いずれも自吸式で、多量の気体を極微
粒気泡として液中に発生させることができること、イン
ペラーの回転方向の背面に発生する負圧を応用する構造
のため、液中に強力な真空圧を発生させ、小さなエネル
ギーで気体を液中に吸引させることができること、空気
を極微粒化して液体中に混入するため、酸素の溶解効率
を高めることができること、極めて簡単な構造であり、
容易に分解組立てができ、しかも無給油型であるため取
扱いが非常に簡単であることなどのすぐれた特長を有す
るものである。
率良く供給する装置として、本発明者らは回転するイン
ペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入する
自吸方式の曝気装置を開発した。すなわち、インペラー
に沿う円筒パイプの孔から空気が吸込まれるもの（特開
昭 ５９−１６０５１６号）、円筒パイプの通気口と通
気可能に固定した中空箱型のインペラーの背面に気体噴
出孔を穿設したもの（特開昭 ５９−２０３６９３号）
、円筒パイプの下端部と間隙を保つインペラーを、前記
円筒パイプを貫通する駆動軸に取付け間隙部から気体を
導入するもの（特開昭 ５９−２０３６９４号）、円筒
パイプに螺旋状に取付けたインペラーの回転方向の背面
に沿う円筒パイプに螺旋状に気体噴出口を取付けたもの
（特開昭 ６０−１１４３３１号）がある。 これらの装置は、いずれも自吸式で、多量の気体を極微
粒気泡として液中に発生させることができること、イン
ペラーの回転方向の背面に発生する負圧を応用する構造
のため、液中に強力な真空圧を発生させ、小さなエネル
ギーで気体を液中に吸引させることができること、空気
を極微粒化して液体中に混入するため、酸素の溶解効率
を高めることができること、極めて簡単な構造であり、
容易に分解組立てができ、しかも無給油型であるため取
扱いが非常に簡単であることなどのすぐれた特長を有す
るものである。
【０００３】しかしながら、これらの装置はあまり深い
液中で使用することはできない。すなわち、インペラー
および気体噴出孔の設置場所が深くなると大動力のモー
タが必要になるので、エネルギー効率を考慮した経済的
な観点からは水深１〜２ｍでの使用が限界である。従っ
て、水深１〜２ｍに加えてせいぜいインペラーの撹拌に
よる対流が及ぶ水深までしか空気含有水を導入できなか
った。従って、本発明の目的は、本発明者らの曝気装置
の原理を利用して、より深い水深まで空気を導入するこ
とができる手段を提供することにある。
液中で使用することはできない。すなわち、インペラー
および気体噴出孔の設置場所が深くなると大動力のモー
タが必要になるので、エネルギー効率を考慮した経済的
な観点からは水深１〜２ｍでの使用が限界である。従っ
て、水深１〜２ｍに加えてせいぜいインペラーの撹拌に
よる対流が及ぶ水深までしか空気含有水を導入できなか
った。従って、本発明の目的は、本発明者らの曝気装置
の原理を利用して、より深い水深まで空気を導入するこ
とができる手段を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、回転するイ
ンペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入し
たとき発生する微小気泡の上昇力で生ずる水流を利用す
ることにより前記の目的を達成した。また、液中に汚濁
物質が存在するとき上昇する気泡が汚濁物質を含有する
安定泡沫を形成することに着目し、この安定泡沫を分離
しながら空気を深水部に混合できる装置を開発して、本
発明を完成した。
ンペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入し
たとき発生する微小気泡の上昇力で生ずる水流を利用す
ることにより前記の目的を達成した。また、液中に汚濁
物質が存在するとき上昇する気泡が汚濁物質を含有する
安定泡沫を形成することに着目し、この安定泡沫を分離
しながら空気を深水部に混合できる装置を開発して、本
発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明は
１）回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用し
て空気を液中に導入する自吸方式の曝気装置と、上方お
よび下方に開口部を備えた前記曝気装置を包囲する外筒
部材と、前記上方開口部に連通した送液部材とを備え、
前記送液部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置
まで延びていることを特徴とする気液混合装置、
て空気を液中に導入する自吸方式の曝気装置と、上方お
よび下方に開口部を備えた前記曝気装置を包囲する外筒
部材と、前記上方開口部に連通した送液部材とを備え、
前記送液部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置
まで延びていることを特徴とする気液混合装置、
【００
０６】２）回転するインペラーの背面に発生する負圧を
利用して空気を液中に導入する自吸方式の曝気装置と前
記曝気装置を包囲する２重構造の内外筒部材とからなり
、前記外筒の上部は外部水域と隔離されており、前記内
筒上部は外筒上部と連通し内筒下部は開放された開口部
を有しており、外筒下部は１個または複数個の開口部を
有し、その開口部に連通した送液部材を備え、前記送液
部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置まで延び
ていることを特徴とする気液混合装置、
０６】２）回転するインペラーの背面に発生する負圧を
利用して空気を液中に導入する自吸方式の曝気装置と前
記曝気装置を包囲する２重構造の内外筒部材とからなり
、前記外筒の上部は外部水域と隔離されており、前記内
筒上部は外筒上部と連通し内筒下部は開放された開口部
を有しており、外筒下部は１個または複数個の開口部を
有し、その開口部に連通した送液部材を備え、前記送液
部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置まで延び
ていることを特徴とする気液混合装置、
【０００７】３
）回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用して
気体を液中に導入する自吸方式の曝気装置と前記曝気装
置を包囲し上方および下方にそれぞれ１個以上の開口部
を有する外筒部材と、前記外筒部材の側面周囲に設置さ
れた浮き部材と、前記外筒部材の上方開口部から溢流す
る気泡と水とを分離する分離板と、前記分離された気泡
を貯留する泡沫貯留室と、前記分離された水の流通路と
その流通路の先端部に接続された送液部材とからなり、
前記送液部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置
まで延びていることを特徴とする気液混合装置、
）回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用して
気体を液中に導入する自吸方式の曝気装置と前記曝気装
置を包囲し上方および下方にそれぞれ１個以上の開口部
を有する外筒部材と、前記外筒部材の側面周囲に設置さ
れた浮き部材と、前記外筒部材の上方開口部から溢流す
る気泡と水とを分離する分離板と、前記分離された気泡
を貯留する泡沫貯留室と、前記分離された水の流通路と
その流通路の先端部に接続された送液部材とからなり、
前記送液部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置
まで延びていることを特徴とする気液混合装置、
【０００８】４）前記送液部材がフレキシブルチューブ
である前記１乃至３のいずれかに記載の気液混合装置、
５）前記内筒下部開口部にフレキシブルチューブが接続
されている前記２に記載の気液混合装置、および６）前
記下方開口部にフレキシブルチューブが接続されている
前記１または３に記載の気液混合装置を提供したもので
ある。
である前記１乃至３のいずれかに記載の気液混合装置、
５）前記内筒下部開口部にフレキシブルチューブが接続
されている前記２に記載の気液混合装置、および６）前
記下方開口部にフレキシブルチューブが接続されている
前記１または３に記載の気液混合装置を提供したもので
ある。
【０００９】以下、添付図面に従って本発明の構成を説
明する。図１は本発明装置の１例を示す縦断面図である
。図中（１）は駆動モーターであり、回転するインペラ
ー（２）の背面に発生する負圧を利用して空気を液中に
導入する自吸方式の気泡発生用の曝気装置（３）が接続
されている。曝気装置（３）は内筒部材（４）と外筒部
材（６）との２重構造の筒状部材に包囲されている。
明する。図１は本発明装置の１例を示す縦断面図である
。図中（１）は駆動モーターであり、回転するインペラ
ー（２）の背面に発生する負圧を利用して空気を液中に
導入する自吸方式の気泡発生用の曝気装置（３）が接続
されている。曝気装置（３）は内筒部材（４）と外筒部
材（６）との２重構造の筒状部材に包囲されている。
【００１０】前記外筒部材（６）の上部は本例では密閉
されているが、外部水域と隔離されている状態にあれば
充分である。前記内筒部材（４）の上部は外筒内上部と
連通し、内筒部材の下部は開放された開口部（５）を有
している。外筒部材の下部には１個または複数個の開口
部（１０）があり、この開口部（１０）に連通して管状
の送液部材（１１）が下方向に延びている。送液部材（
１１）は、本例のように外筒部材の開口部と一体的に構
築されたもののほか、図２に示すように外筒部材の開口
部（１０）に、例えば柔軟性のゴム材やプラスチック材
等のフレキシブルな管状材料（チューブ）（１２）を嵌
込んだものが好ましく用いられる。また、内筒部材の下
部の開口部（５）にもフレキシブルな管状材料（チュー
ブ）（１３）を嵌込むことにより、上層と低層の間の水
域の環境に影響を及ぼさないで低層へ空気含有水を供給
することができる。
されているが、外部水域と隔離されている状態にあれば
充分である。前記内筒部材（４）の上部は外筒内上部と
連通し、内筒部材の下部は開放された開口部（５）を有
している。外筒部材の下部には１個または複数個の開口
部（１０）があり、この開口部（１０）に連通して管状
の送液部材（１１）が下方向に延びている。送液部材（
１１）は、本例のように外筒部材の開口部と一体的に構
築されたもののほか、図２に示すように外筒部材の開口
部（１０）に、例えば柔軟性のゴム材やプラスチック材
等のフレキシブルな管状材料（チューブ）（１２）を嵌
込んだものが好ましく用いられる。また、内筒部材の下
部の開口部（５）にもフレキシブルな管状材料（チュー
ブ）（１３）を嵌込むことにより、上層と低層の間の水
域の環境に影響を及ぼさないで低層へ空気含有水を供給
することができる。
【００１１】前記曝気装置（３）の作動により発生する
気泡の上昇力により下部開口部（５）から上向きの液体
流（７）を生じ、筒部材内部の液面（８）は外部の液面
（９）よりも高くなる。このヘッド差（Ｈ）による液流
は外筒の下部開口部を通って送液部材先端部から放出さ
れる。
気泡の上昇力により下部開口部（５）から上向きの液体
流（７）を生じ、筒部材内部の液面（８）は外部の液面
（９）よりも高くなる。このヘッド差（Ｈ）による液流
は外筒の下部開口部を通って送液部材先端部から放出さ
れる。
【００１２】送液部材（１１）の長さは目的に応じて任
意の長さにできる。従って、曝気装置による空気を豊富
に含む水を内筒上部から外筒、さらに送液部材の先端開
口部を通してインペラーよりもはるかに深い水深部分ま
で送ることができる。図３は、湖沼など流れの少ない底
層にある汚濁物質を安定泡沫に付着せしめて除去するこ
とのできる本発明の他の実施例の断面図である。
意の長さにできる。従って、曝気装置による空気を豊富
に含む水を内筒上部から外筒、さらに送液部材の先端開
口部を通してインペラーよりもはるかに深い水深部分ま
で送ることができる。図３は、湖沼など流れの少ない底
層にある汚濁物質を安定泡沫に付着せしめて除去するこ
とのできる本発明の他の実施例の断面図である。
【００１３】本発明者らは、液中の汚濁物質が微小気泡
に吸着されて安定気泡を形成し、この泡沫を除去するこ
とにより液中の汚濁物質を除去できることを見出し、特
許出願しているが（特願平１−２１６９３４号）、図３
の装置は前記先の出願の原理を組入れたものである。
に吸着されて安定気泡を形成し、この泡沫を除去するこ
とにより液中の汚濁物質を除去できることを見出し、特
許出願しているが（特願平１−２１６９３４号）、図３
の装置は前記先の出願の原理を組入れたものである。
【００１４】図３中、（１）は図１の場合と同様に駆動
モーターであり、回転するインペラー（２）の背面に発
生する負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の
気泡発生用の曝気装置（３）が接続されている。
モーターであり、回転するインペラー（２）の背面に発
生する負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の
気泡発生用の曝気装置（３）が接続されている。
【００１５】曝気装置（３）を包囲するように、上方に
１個以上の開口部（１４）および下方にも１個以上の開
口部（１５）を有する外筒部材（１６）が設置され、前
記外筒部材の側面周囲には浮き部材（１７）が設置され
ており、装置全体を所望の水域表面に設置できるように
なっている。曝気装置で発生した気泡（泡沫）とその上
昇力による液体流とは前記外筒部材（１６）の開口部か
ら溢流するが、開口部には分離板（１８）が設置され、
泡沫は分離板（１８）の上を通り泡沫貯留槽（１９）に
溜めらる。この際泡沫は下方からの空気の流れにより自
動的に押し出されて分離されるが、泡沫を一層効率よく
分離できるように別途スクレパー（図示せず）やバキュ
ームを利用した泡沫除去装置（図示せず）を取り付けて
もよい。
１個以上の開口部（１４）および下方にも１個以上の開
口部（１５）を有する外筒部材（１６）が設置され、前
記外筒部材の側面周囲には浮き部材（１７）が設置され
ており、装置全体を所望の水域表面に設置できるように
なっている。曝気装置で発生した気泡（泡沫）とその上
昇力による液体流とは前記外筒部材（１６）の開口部か
ら溢流するが、開口部には分離板（１８）が設置され、
泡沫は分離板（１８）の上を通り泡沫貯留槽（１９）に
溜めらる。この際泡沫は下方からの空気の流れにより自
動的に押し出されて分離されるが、泡沫を一層効率よく
分離できるように別途スクレパー（図示せず）やバキュ
ームを利用した泡沫除去装置（図示せず）を取り付けて
もよい。
【００１６】一方、液体流は流通路（２０）を通り、そ
の流通路の先端部（２１）から下方向に前記インペラー
の位置より深い所定の位置まで延びた送液部材（２２）
を通して、所望の深水部に供給される。
の流通路の先端部（２１）から下方向に前記インペラー
の位置より深い所定の位置まで延びた送液部材（２２）
を通して、所望の深水部に供給される。
【００１７】この装置によれば、湖沼など水流の殆どな
い底層部の汚濁物質を除去しつつ酸素を供給できるので
、これまで魚など有用な生物の生育に利用できなかった
湖沼などを生育に適した環境へと活性化することができ
る。
い底層部の汚濁物質を除去しつつ酸素を供給できるので
、これまで魚など有用な生物の生育に利用できなかった
湖沼などを生育に適した環境へと活性化することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の効果が達成される。 １）小さいエネルギーで、酸欠状態の低層へ豊富に空気
（酸素）を含んだ水を注入して湖沼などの底層の活性化
を計ることができる。 ２）底層へ液体を送るのに上層と低層の間の水域の環境
に影響を及ぼさないで低層へ酸素および酸素含有水を供
給できる。 ３）エアレーターとして省エネタイプの曝気装置を利用
し、水深の浅い箇所で発生した気泡によるヘッド圧を利
用して下向きの水流を作り底層へ送り込むことができる
。 ４）酸欠状態の底層の液体を気泡発生部分まで上昇させ
曝気および酸素を豊富に供給し、界面にて安定泡沫状態
の気泡を強制的または自動的に分離し、液体に含まれる
底層の有害なガス、菌類、懸濁物等を分離除去し、活性
化された酸素の豊富な新鮮な液体を底層へ供給でき、湖
沼などの底層の活性化が計られる。
の効果が達成される。 １）小さいエネルギーで、酸欠状態の低層へ豊富に空気
（酸素）を含んだ水を注入して湖沼などの底層の活性化
を計ることができる。 ２）底層へ液体を送るのに上層と低層の間の水域の環境
に影響を及ぼさないで低層へ酸素および酸素含有水を供
給できる。 ３）エアレーターとして省エネタイプの曝気装置を利用
し、水深の浅い箇所で発生した気泡によるヘッド圧を利
用して下向きの水流を作り底層へ送り込むことができる
。 ４）酸欠状態の底層の液体を気泡発生部分まで上昇させ
曝気および酸素を豊富に供給し、界面にて安定泡沫状態
の気泡を強制的または自動的に分離し、液体に含まれる
底層の有害なガス、菌類、懸濁物等を分離除去し、活性
化された酸素の豊富な新鮮な液体を底層へ供給でき、湖
沼などの底層の活性化が計られる。
【図１】本発明装置の１例を示す縦断面図である。
【図２】本発明装置の他の１例を示す縦断面図である。
【図３】湖沼などの底層にある汚濁物質を安定泡沫に付
着せしめて除去することのできる本発明の他の実施例の
断面図である。
着せしめて除去することのできる本発明の他の実施例の
断面図である。
１ 駆動モーター
２ インペラー
３ 曝気装置
４ 内筒部材
５ 開口部
６ 外筒部材
７ 液体流
８ 液面
９ 液面
１０ 開口部
１１ 送液部材
１２ フレキシブルチューブ
１３ フレキシブルチューブ
１４ 開口部
１５ 開口部
１６ 外筒部材
１７ 浮き部材
１８ 分離板
１９ 泡沫貯留槽
２０ 流通路
２１ 流通路先端部
２２ 送液部材
Claims (6)
- 【請求項１】 回転するインペラーの背面に発生する
負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の曝気装
置と、上方および下方に開口部を備えた前記曝気装置を
包囲する外筒部材と、前記上方開口部に連通した送液部
材とを備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラー
より深い位置まで延びていることを特徴とする気液混合
装置。 - 【請求項２】 回転するインペラーの背面に発生する
負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の曝気装
置と前記曝気装置を包囲する２重構造の内外筒部材とか
らなり、前記外筒の上部は外部水域と隔離されており、
前記内筒上部は外筒上部と連通し内筒下部は開放された
開口部を有しており、外筒下部は１個または複数個の開
口部を有し、その開口部に連通した送液部材を備え、前
記送液部材は前記曝気装置のインペラーより深い位置ま
で延びていることを特徴とする気液混合装置。 - 【請求項３】 回転するインペラーの背面に発生する
負圧を利用して気体を液中に導入する自吸方式の曝気装
置と前記曝気装置を包囲し上方および下方にそれぞれ１
個以上の開口部を有する外筒部材と、前記外筒部材の側
面周囲に設置された浮き部材と、前記外筒部材の上方開
口部から溢流する気泡と水とを分離する分離板と、前記
分離された気泡を貯留する泡沫貯留室と、前記分離され
た水の流通路とその流通路の先端部に接続された送液部
材とからなり、前記送液部材は前記曝気装置のインペラ
ーより深い位置まで延びていることを特徴とする気液混
合装置。 - 【請求項４】 前記送液部材がフレキシブルチューブ
である請求項第１項乃至第３項のいずれかの項に記載の
気液混合装置。 - 【請求項５】 前記内筒下部開口部にフレキシブルチ
ューブが接続されている請求項第２項に記載の気液混合
装置。 - 【請求項６】 前記下方開口部にフレキシブルチュー
ブが接続されている請求項第１項または第３項に記載の
気液混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046691A JP3147925B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 気液混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046691A JP3147925B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 気液混合装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341808A Division JP3418608B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 気液混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330927A true JPH04330927A (ja) | 1992-11-18 |
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