JPS6225440B2 - - Google Patents
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- JPS6225440B2 JPS6225440B2 JP555574A JP555574A JPS6225440B2 JP S6225440 B2 JPS6225440 B2 JP S6225440B2 JP 555574 A JP555574 A JP 555574A JP 555574 A JP555574 A JP 555574A JP S6225440 B2 JPS6225440 B2 JP S6225440B2
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
- A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/29—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
- B01F25/53—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle in which the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle through a recirculation tube, into which an additional component is introduced
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は液体域に酸素を溶解する方法に関する
ものであり、より詳細に述べれば水性汚物、汚
水、川、小川、あるいは他の物体、あるいは自然
に流れている水源、あるいは養魚に用いる水を処
理することに係る。
ものであり、より詳細に述べれば水性汚物、汚
水、川、小川、あるいは他の物体、あるいは自然
に流れている水源、あるいは養魚に用いる水を処
理することに係る。
従来の技術
汚水および同様の流出物を処理する従来の方法
は通常その流出物に空気を通す。このことは流出
物内に存在する微生物を利用し、あるいはその流
出物内に活性スラツジを導入させて流出物の不要
部分を分離させる。かような従来の方法では大規
模な処理を必要とする不利がある。
は通常その流出物に空気を通す。このことは流出
物内に存在する微生物を利用し、あるいはその流
出物内に活性スラツジを導入させて流出物の不要
部分を分離させる。かような従来の方法では大規
模な処理を必要とする不利がある。
多くの研究者は汚水処理の効率を改良すること
に努力してきた。そして提案された１つの改良方
法は処理工程に於いて空気の代わりに酸素を用い
ることであつた。しかしながらこの提案を基礎に
した処理方法ではいくつかの欠点がある。即ち、
処理される汚水に全ての酸素を溶解させるのは困
難だつた。それゆえ、溶解していない酸素を再循
環させることと、開口した処理用タンクの代わり
に覆われた処理用タンクを用いることとが必要で
あつた。加えて酸素処理に基く新規な設備を装備
すること、あるいは現存している設備を酸素処理
に適した設備に変換することには相当の費用がか
かるのである。更に溶解していない酸素が処理用
タンクの不要空間（ullage space）を増大せし
め、また石油などの可燃性材料が処理されるべき
汚水内に含有されている場合には爆発・火災の危
険性が生じるなどの欠点もある。
に努力してきた。そして提案された１つの改良方
法は処理工程に於いて空気の代わりに酸素を用い
ることであつた。しかしながらこの提案を基礎に
した処理方法ではいくつかの欠点がある。即ち、
処理される汚水に全ての酸素を溶解させるのは困
難だつた。それゆえ、溶解していない酸素を再循
環させることと、開口した処理用タンクの代わり
に覆われた処理用タンクを用いることとが必要で
あつた。加えて酸素処理に基く新規な設備を装備
すること、あるいは現存している設備を酸素処理
に適した設備に変換することには相当の費用がか
かるのである。更に溶解していない酸素が処理用
タンクの不要空間（ullage space）を増大せし
め、また石油などの可燃性材料が処理されるべき
汚水内に含有されている場合には爆発・火災の危
険性が生じるなどの欠点もある。
発明が解決しようとする問題点
それゆえ、本発明の１つの目的は溶解していな
い酸素を再循環することなく開口容器内で遂行さ
れ得る酸素あるいは酸素の濃い空気の処理段階を
包含してなる、汚水あるいは他の生物学的に活性
なる流出物を処理する方法を提供することであ
る。
い酸素を再循環することなく開口容器内で遂行さ
れ得る酸素あるいは酸素の濃い空気の処理段階を
包含してなる、汚水あるいは他の生物学的に活性
なる流出物を処理する方法を提供することであ
る。
汚水を酸素処理する際に生じる問題と同様な問
題が酸素を要する他の水溶液（aqueous liquor）
を酸素処理しようとする時にも生じる。ここでも
主となる問題は導入される酸素の溶解を満足すべ
き早さにさせることである。それゆえ、本発明の
目的は酸素を要する水溶液内に酸素を溶解させる
速度を高めることである。
題が酸素を要する他の水溶液（aqueous liquor）
を酸素処理しようとする時にも生じる。ここでも
主となる問題は導入される酸素の溶解を満足すべ
き早さにさせることである。それゆえ、本発明の
目的は酸素を要する水溶液内に酸素を溶解させる
速度を高めることである。
問題点を解決するための手段
従つて、本発明に係る方法は、被処理液体の溜
められた液体域に酸素処理され、かつ酸素の微細
な気泡を含む液体を該被処理液体の生物学的酸素
要求度を満たす割合で導入し溶解する方法にし
て、導管中の加圧液体流れに酸素処理用気体を導
入し、該気体の導入された該加圧液体流れを前記
液体域の底部付近に流入させるようになつた液体
域に酸素を溶解する方法において、 (イ) 前記加圧液体流れに溶解しうる以上の量の不
溶の多数の微細に分散されたあわとなるような
割合で、前記気体を前記導管内加圧液体流れ中
に乱流状態で導入する段階と、 (ロ) 前記気体を導入された加圧液体流れの前記導
管内速度が、該加圧液体流れ中の不溶の気体の
微細なあわの癒着を阻止する少なくとも最低値
とする速度に保つて前記液体域まで流す段階
と、 (ハ) 該加圧液体流れを乱流状態で前記液体域中に
流入させ、前記不溶の微細な前記気体のあわを
さらに微細な分散されたあわとなす段階と を有する被処理液体の生物学的酸素要求度を満た
す割合で液体域に酸素を導入し溶解する。
められた液体域に酸素処理され、かつ酸素の微細
な気泡を含む液体を該被処理液体の生物学的酸素
要求度を満たす割合で導入し溶解する方法にし
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入し、該気体の導入された該加圧液体流れを前記
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域に酸素を溶解する方法において、 (イ) 前記加圧液体流れに溶解しうる以上の量の不
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割合で、前記気体を前記導管内加圧液体流れ中
に乱流状態で導入する段階と、 (ロ) 前記気体を導入された加圧液体流れの前記導
管内速度が、該加圧液体流れ中の不溶の気体の
微細なあわの癒着を阻止する少なくとも最低値
とする速度に保つて前記液体域まで流す段階
と、 (ハ) 該加圧液体流れを乱流状態で前記液体域中に
流入させ、前記不溶の微細な前記気体のあわを
さらに微細な分散されたあわとなす段階と を有する被処理液体の生物学的酸素要求度を満た
す割合で液体域に酸素を導入し溶解する。
例えば、本発明は、特に汚水のごとき水性汚物
や地中あるいは地上の汚水利用農園あるいは下水
構内の汚水を処理したり、川、小川、試掘孔内の
水内の酸素含有量を回復させ、養漁に用いられる
水の酸素含有量を濃くし、再生用触媒に用いられ
る水溶液に酸素を供給したり、酵母の培養あるい
はペニシリンのごとき製薬等にも用いられる。こ
のような処置および他の多くに用いられる水は本
発明による方法によつて容易に満足される酸素を
得ることができる。この方法は水の中に酸素を特
により多く溶解せしめるという利点を有してい
る。試掘孔のごとき地下水源からの水はしばしば
溶解鉄を含んでいることがあり溶解している酸素
が少なく酸欠状態にあるのでその地下水を工業的
あるいは他の目的に適させるためにはその地下水
を酸素処理する必要がある。本発明の酸素処理方
法はこの溶解鉄を沈殿させて、その鉄を従来の装
置によつて水から分離させることができる。
や地中あるいは地上の汚水利用農園あるいは下水
構内の汚水を処理したり、川、小川、試掘孔内の
水内の酸素含有量を回復させ、養漁に用いられる
水の酸素含有量を濃くし、再生用触媒に用いられ
る水溶液に酸素を供給したり、酵母の培養あるい
はペニシリンのごとき製薬等にも用いられる。こ
のような処置および他の多くに用いられる水は本
発明による方法によつて容易に満足される酸素を
得ることができる。この方法は水の中に酸素を特
により多く溶解せしめるという利点を有してい
る。試掘孔のごとき地下水源からの水はしばしば
溶解鉄を含んでいることがあり溶解している酸素
が少なく酸欠状態にあるのでその地下水を工業的
あるいは他の目的に適させるためにはその地下水
を酸素処理する必要がある。本発明の酸素処理方
法はこの溶解鉄を沈殿させて、その鉄を従来の装
置によつて水から分離させることができる。
酸素処理用気体が導入される流れに加えられる
圧力はゲージ圧で概ね0.021乃至14.1Kg／cm2（0.3
乃至200psi）の範囲内であることを必要とし、多
くの場合、ゲージ圧で2.82乃至5.64Kg／cm2（40乃
至80psi）の範囲内であることが好ましい。これ
らの範囲内で、所望の程度の溶解を行うのに必要
とされる圧力の小さい方を用いることは動力を節
約するためにも好ましいことである。ある場合に
於ては、ある種の化学設備からの流出物はすでに
適当な圧力に上げられている。加圧されるべき流
れが取り出される場合、１つのポンプで汲出しと
加圧との相方を行うのが有効である。
圧力はゲージ圧で概ね0.021乃至14.1Kg／cm2（0.3
乃至200psi）の範囲内であることを必要とし、多
くの場合、ゲージ圧で2.82乃至5.64Kg／cm2（40乃
至80psi）の範囲内であることが好ましい。これ
らの範囲内で、所望の程度の溶解を行うのに必要
とされる圧力の小さい方を用いることは動力を節
約するためにも好ましいことである。ある場合に
於ては、ある種の化学設備からの流出物はすでに
適当な圧力に上げられている。加圧されるべき流
れが取り出される場合、１つのポンプで汲出しと
加圧との相方を行うのが有効である。
本明細書に用いられている「酸素処理用気体」
という用語は空気の酸素含有量よりも高い酸素含
有量を有している酸素を含んだ混合気を含んでい
る。すなわち、その用語は酸素と、酸素の濃い空
気と、オゾン化酸素あるいはオゾン化空気を含ん
でいる。酸素処理用気体の酸素含有量は少なくと
も80％であることが好ましく、98％以上ならなお
好ましい。大規模な下水処理方法の場合には、酸
素の代わりに酸素の濃い空気を用いることが好ま
しく、また酸素溶解の効率の損失を補償するたに
純酸素に必要とされるよりも酸素処理用流れを多
く取に出すかあるいはより高い圧力にするのが好
ましい。しかしながら、65％以下の酸素を含んで
いる酸素の濃い空気を用いることがまれに有利で
ある場合がある。養魚の場合、ほぼ純粋な酸素を
用いる方が好ましい。必要に応じ、酸素処理用気
体は塩素、オゾンあるいは亜酸化窒素などの他の
気体を含み得るものである。酸素処理用気体を加
圧された流れの中に導入するために１つあるいは
それ以上の噴射孔や孔等から噴射することにより
多数の微細に分散された泡を含む乱流状態を作り
出す。この領域での加圧された流れの流速は酸素
処理された液体流内に溶解された酸素処理用気体
の泡の大きさを決定する際の主要因となつてい
る。
という用語は空気の酸素含有量よりも高い酸素含
有量を有している酸素を含んだ混合気を含んでい
る。すなわち、その用語は酸素と、酸素の濃い空
気と、オゾン化酸素あるいはオゾン化空気を含ん
でいる。酸素処理用気体の酸素含有量は少なくと
も80％であることが好ましく、98％以上ならなお
好ましい。大規模な下水処理方法の場合には、酸
素の代わりに酸素の濃い空気を用いることが好ま
しく、また酸素溶解の効率の損失を補償するたに
純酸素に必要とされるよりも酸素処理用流れを多
く取に出すかあるいはより高い圧力にするのが好
ましい。しかしながら、65％以下の酸素を含んで
いる酸素の濃い空気を用いることがまれに有利で
ある場合がある。養魚の場合、ほぼ純粋な酸素を
用いる方が好ましい。必要に応じ、酸素処理用気
体は塩素、オゾンあるいは亜酸化窒素などの他の
気体を含み得るものである。酸素処理用気体を加
圧された流れの中に導入するために１つあるいは
それ以上の噴射孔や孔等から噴射することにより
多数の微細に分散された泡を含む乱流状態を作り
出す。この領域での加圧された流れの流速は酸素
処理された液体流内に溶解された酸素処理用気体
の泡の大きさを決定する際の主要因となつてい
る。
蒸発器は酸素処理用気体を液体酸素源から加圧
された流れに供給するために用いられ、又気体圧
縮機は酸素処理用気体を気体酸素又は酸素の濃い
空気源から供給するのに用いられる。加圧された
流れ内に導入されるべき酸素処理用気体流れの圧
力は加圧された流れの圧力よりもゲージ圧で
0.705Kg／cm2（10psi）以上高くする必要はない
し、且つベンチユリ効果を利用する場合はその加
圧された流れの圧力よりも低くてもよい。酸素処
理用気体を導入することは連続に行うこともある
いは間欠的に行うことも可能である。酸素の泡を
含む加圧液体を乱流状態で被処理液体へ注入する
ことによつて混合を確実にして有利である。必要
に応じ、単位時間に導入される酸素処理用気体の
容積は処理されるべき液体内に溶解された溶解酸
素量を測定する溶解酸素計量器を備えることによ
り、また気体の取入口を調整するためその計器か
らの信号を利用することにより制御される。
された流れに供給するために用いられ、又気体圧
縮機は酸素処理用気体を気体酸素又は酸素の濃い
空気源から供給するのに用いられる。加圧された
流れ内に導入されるべき酸素処理用気体流れの圧
力は加圧された流れの圧力よりもゲージ圧で
0.705Kg／cm2（10psi）以上高くする必要はない
し、且つベンチユリ効果を利用する場合はその加
圧された流れの圧力よりも低くてもよい。酸素処
理用気体を導入することは連続に行うこともある
いは間欠的に行うことも可能である。酸素の泡を
含む加圧液体を乱流状態で被処理液体へ注入する
ことによつて混合を確実にして有利である。必要
に応じ、単位時間に導入される酸素処理用気体の
容積は処理されるべき液体内に溶解された溶解酸
素量を測定する溶解酸素計量器を備えることによ
り、また気体の取入口を調整するためその計器か
らの信号を利用することにより制御される。
酸素処理用気体が導入される下流側の液体の流
速がその液体内の微細な泡の量に関係しているこ
とは判明している。
速がその液体内の微細な泡の量に関係しているこ
とは判明している。
直径２mmの泡の場合2.5ｍ／Ｓの速度が代表的
なものである。単位時間に前記の点を通過する加
圧された液体の体積に対する（基準単位で測定し
た、換言すれば大気圧に近い）導入された気体の
体積の比は１：20乃至１：５であることが好まし
い。
なものである。単位時間に前記の点を通過する加
圧された液体の体積に対する（基準単位で測定し
た、換言すれば大気圧に近い）導入された気体の
体積の比は１：20乃至１：５であることが好まし
い。
作用及び効果
液内に酸素処理用気体を導入することによつて
酸素処理された流れは、溶解された気体と溶解さ
れない気体の細かに分散された泡とを含んでいる
比較的混じり合つた混合物でなければならず、混
じり合いの程度は泡の癒着を阻止するのに充分な
ものでなければならない。特に、酸素処理用気体
を導入する点から酸素処理された水が導入される
点までの距離は混合物を気体と液体とに十分に分
離させるぐらい長いものであつてはならない。し
かしながら一般に、泡の癒着を阻止する最小流量
（時としてスラグ流量として知られている）を著
しく越えることは必要もないし、又望むべきもの
でもない。
酸素処理された流れは、溶解された気体と溶解さ
れない気体の細かに分散された泡とを含んでいる
比較的混じり合つた混合物でなければならず、混
じり合いの程度は泡の癒着を阻止するのに充分な
ものでなければならない。特に、酸素処理用気体
を導入する点から酸素処理された水が導入される
点までの距離は混合物を気体と液体とに十分に分
離させるぐらい長いものであつてはならない。し
かしながら一般に、泡の癒着を阻止する最小流量
（時としてスラグ流量として知られている）を著
しく越えることは必要もないし、又望むべきもの
でもない。
溶解しない酸素処理用気体を含んだ酸素処理さ
れた流れは高速にその処理されるべき液内に入り
込み、それにより泡が剪断作用を受けて流入して
くる流れ内の泡を多数の泡に分散せしめる。液内
の微かな泡は体積に対する表面積の比が大きいの
で急速に溶解される。酸素処理用気体が液面に達
する前に実質的に全ての酸素処理用気体を確実に
溶解させるのに必要な微細な泡の大きさは、多く
の要因によつている。即ち、液体の、深さ、その
液体の運動速度、その液体内の乱れの程度などに
よつている。しかしながら、微細な泡の代表的な
大きさは直径0.05乃至0.15mmである。
れた流れは高速にその処理されるべき液内に入り
込み、それにより泡が剪断作用を受けて流入して
くる流れ内の泡を多数の泡に分散せしめる。液内
の微かな泡は体積に対する表面積の比が大きいの
で急速に溶解される。酸素処理用気体が液面に達
する前に実質的に全ての酸素処理用気体を確実に
溶解させるのに必要な微細な泡の大きさは、多く
の要因によつている。即ち、液体の、深さ、その
液体の運動速度、その液体内の乱れの程度などに
よつている。しかしながら、微細な泡の代表的な
大きさは直径0.05乃至0.15mmである。
酸素処理された流れは小孔あるいは噴出孔を通
して液内に導入されることによつて加圧された流
れのエネルギの大半を液内の撹拌に変換する。酸
素処理された流れは直径１mm以下の多数の泡を有
する液体の噴流として液内に入り込むのである。
その噴流は液体内に10ｍの長さに渡つて延び得る
ものであることが知られている。
して液内に導入されることによつて加圧された流
れのエネルギの大半を液内の撹拌に変換する。酸
素処理された流れは直径１mm以下の多数の泡を有
する液体の噴流として液内に入り込むのである。
その噴流は液体内に10ｍの長さに渡つて延び得る
ものであることが知られている。
直径６乃至12mmの範囲の小孔は、酸素処理され
るべき流れが2.82乃至4.23Kg／cm2（40乃至
60psi）の圧力範囲である場合、所望の程度に撹
拌することも知られている。しかしながら、ある
場合に於ては、より小さな直径の小孔を用いるこ
とも可能である。
るべき流れが2.82乃至4.23Kg／cm2（40乃至
60psi）の圧力範囲である場合、所望の程度に撹
拌することも知られている。しかしながら、ある
場合に於ては、より小さな直径の小孔を用いるこ
とも可能である。
撹拌され酸素処理された流れを液内に噴射させ
ることにより機械的撹拌させる必要なく処理用容
器内に含まれている汚物内に酸素を溶解させるこ
とを促進させているのである。このため充分な撹
拌が導入段階で生じるのである。撹拌、即ち、剪
断作用の程度は必要に応じ酸素処理された流れを
乱流誘起用ノズルを通して液内に導入させること
により強められる。
ることにより機械的撹拌させる必要なく処理用容
器内に含まれている汚物内に酸素を溶解させるこ
とを促進させているのである。このため充分な撹
拌が導入段階で生じるのである。撹拌、即ち、剪
断作用の程度は必要に応じ酸素処理された流れを
乱流誘起用ノズルを通して液内に導入させること
により強められる。
例えば養魚の場合などに於ては、液体の流れの
取出しおよびそれを処理用タンク内に戻すことは
酸素を噴射する以外の理由ででも行われる。養魚
に於ては、タンクからの水をフイルターを介して
流し、そしてその濾過された水をタンクに戻すこ
とが望ましいことが知られている。本発明の酸素
処理技術は必要に応じてこのような取り出された
流れ全体に応用し得るものではあるが、取り出さ
れた主流から副流を取り出して、その副流を加圧
し、酸素処理用気体を噴射し、その酸素処理され
た流れを取り出された主流かあるいは直接処理用
タンク内に戻すことで充分であることが判明して
いる。養魚に於ては、その副流は濾過するために
取り出された流れの（体積で）0.5乃至10％であ
ることが好ましい。濾過した後にその主流から副
流を取り出すことが好ましいし、又副流は主流と
は別に処理用タンクに直接戻す方が好ましい。一
般に、濾過された主流は魚タンクの頂部で再導入
される方が好ましく、又、酸素処理された流れは
底近くで導入される方が好ましい。酸素は処理さ
れるべき液体から取り出した流れ内に導入され
る。例えば養魚に於ては、流入して来る供給流の
一部あるいは全部が加圧され、酸素処理され、次
いで魚タンク内に噴射される。
取出しおよびそれを処理用タンク内に戻すことは
酸素を噴射する以外の理由ででも行われる。養魚
に於ては、タンクからの水をフイルターを介して
流し、そしてその濾過された水をタンクに戻すこ
とが望ましいことが知られている。本発明の酸素
処理技術は必要に応じてこのような取り出された
流れ全体に応用し得るものではあるが、取り出さ
れた主流から副流を取り出して、その副流を加圧
し、酸素処理用気体を噴射し、その酸素処理され
た流れを取り出された主流かあるいは直接処理用
タンク内に戻すことで充分であることが判明して
いる。養魚に於ては、その副流は濾過するために
取り出された流れの（体積で）0.5乃至10％であ
ることが好ましい。濾過した後にその主流から副
流を取り出すことが好ましいし、又副流は主流と
は別に処理用タンクに直接戻す方が好ましい。一
般に、濾過された主流は魚タンクの頂部で再導入
される方が好ましく、又、酸素処理された流れは
底近くで導入される方が好ましい。酸素は処理さ
れるべき液体から取り出した流れ内に導入され
る。例えば養魚に於ては、流入して来る供給流の
一部あるいは全部が加圧され、酸素処理され、次
いで魚タンク内に噴射される。
酸素処理された流れを液内に導入する際、その
液体の内容物を傷付けないよう注意を払わねばな
らない。即ち、汚水処理技術に於ては、通常存在
している活性スラツジを傷付けないようにする必
要がある。養魚に於ては、魚を傷付けないことが
必要である。傷付ける危険性は酸素処理された液
体の導入された流れを、取水口でバツフルあるい
は棚、代表的なものとしては網で防御することに
より減少させ得るものである。同様に、活性スラ
ツジを用いている汚水設備に於いては、そのスラ
ツジが側流に於ける圧力変化を受けないようにす
ることが望ましい。このことは酸素処理用流れ
を、活性スラツジを酸素処理された汚水から分離
させるための沈澱用タンクから取り出すことによ
つて行わせることが有効である。
液体の内容物を傷付けないよう注意を払わねばな
らない。即ち、汚水処理技術に於ては、通常存在
している活性スラツジを傷付けないようにする必
要がある。養魚に於ては、魚を傷付けないことが
必要である。傷付ける危険性は酸素処理された液
体の導入された流れを、取水口でバツフルあるい
は棚、代表的なものとしては網で防御することに
より減少させ得るものである。同様に、活性スラ
ツジを用いている汚水設備に於いては、そのスラ
ツジが側流に於ける圧力変化を受けないようにす
ることが望ましい。このことは酸素処理用流れ
を、活性スラツジを酸素処理された汚水から分離
させるための沈澱用タンクから取り出すことによ
つて行わせることが有効である。
酸素の泡を含む加圧液体を乱流状態で液内に導
入させることは、溶解していない酸素処理用気体
が微細な泡で存在することを確実にするため、及
びその微細な泡がその液上面に達する前にその液
に溶解されあるいは消滅されることを確実にする
ために重要なことである。加圧段階で液に与えら
れたエネルギの多くが酸素処理用気体を導入する
点であるいは酸素処理された流れを処理されるべ
き液体内に導入する点で撹拌するように変換され
るけれども、エネルギの他の大半は気相を液体内
の小さな泡に変換させるのに費される。
入させることは、溶解していない酸素処理用気体
が微細な泡で存在することを確実にするため、及
びその微細な泡がその液上面に達する前にその液
に溶解されあるいは消滅されることを確実にする
ために重要なことである。加圧段階で液に与えら
れたエネルギの多くが酸素処理用気体を導入する
点であるいは酸素処理された流れを処理されるべ
き液体内に導入する点で撹拌するように変換され
るけれども、エネルギの他の大半は気相を液体内
の小さな泡に変換させるのに費される。
酸素処理用気体が処理されるべき液内に導入さ
れる速度はその液の必要酸素によつて決定され
る。処理されるべき液に対する酸素処理されるべ
き加圧された液の割合はその液の必要酸素量に従
つて、あるいは特定の方法に従つて変化するので
ある。液の必要酸素量を監視し、そしてその必要
量の変化に従つて酸素の割合を適宜に調整させる
のに特に有効である。
れる速度はその液の必要酸素によつて決定され
る。処理されるべき液に対する酸素処理されるべ
き加圧された液の割合はその液の必要酸素量に従
つて、あるいは特定の方法に従つて変化するので
ある。液の必要酸素量を監視し、そしてその必要
量の変化に従つて酸素の割合を適宜に調整させる
のに特に有効である。
加圧され酸素処理された流れが液内に導入され
る方向は処理されるべき液とその液を含んでいる
装置とによつて変化する。即ち、川あるいは自然
に流れている流れの場合に、酸素処理された水は
その流れの方向に対して直角方向に導入されるの
が好ましい。このことは流れに対して平行に導入
される場合よりも幅広い水路の処理を確実にして
いるのである。一本以上の取入口が酸素処理用水
を川の中に導入するために用いられる場合、その
取入口は流れに対し上流の方向のＶ形の頂点が来
るようにＶ字状に配列するのが好ましい。
る方向は処理されるべき液とその液を含んでいる
装置とによつて変化する。即ち、川あるいは自然
に流れている流れの場合に、酸素処理された水は
その流れの方向に対して直角方向に導入されるの
が好ましい。このことは流れに対して平行に導入
される場合よりも幅広い水路の処理を確実にして
いるのである。一本以上の取入口が酸素処理用水
を川の中に導入するために用いられる場合、その
取入口は流れに対し上流の方向のＶ形の頂点が来
るようにＶ字状に配列するのが好ましい。
開放タンクおよび水路を用いている現存する汚
水処理設備に本発明の汚水処理方法を適用する場
合、比較的低価格で容易に転換されるというのが
本発明の利点とするところである。しかしなが
ら、他の処理方法は覆われたタンクや酸素再循環
システムを必要とするので、従来の汚水処理設備
を交換させるのにはなはだ高価になつてしまう。
加圧された流れを噴射することによつて作り出さ
れる撹拌作用が機械的撹拌システムを助けあるい
はそれに取つて換えられ得るというのも本発明の
利点である。
水処理設備に本発明の汚水処理方法を適用する場
合、比較的低価格で容易に転換されるというのが
本発明の利点とするところである。しかしなが
ら、他の処理方法は覆われたタンクや酸素再循環
システムを必要とするので、従来の汚水処理設備
を交換させるのにはなはだ高価になつてしまう。
加圧された流れを噴射することによつて作り出さ
れる撹拌作用が機械的撹拌システムを助けあるい
はそれに取つて換えられ得るというのも本発明の
利点である。
本発明が比較的浅い処理用容器から成る設備に
効果的に応用し得るのも本発明の別の利点であ
る。
効果的に応用し得るのも本発明の別の利点であ
る。
処理用タンク内に含まれた液を酸素処理する間
20000ppmあるいはそれ以上の濃度の活性スラツ
ジを処理用タンク内に維持されることは本発明に
よる活性スラツジ処理方法の利点である。
20000ppmあるいはそれ以上の濃度の活性スラツ
ジを処理用タンク内に維持されることは本発明に
よる活性スラツジ処理方法の利点である。
実施例
以下に本発明を図面の実施例に従つて述べる。
第１図に示されている汚水処理設備に於て、汚水
取入用パイプ２は開放処理タンク４に導かれてい
る。そのタンク４からの処理された汚水はパイプ
６を介して沈澱用タンク８内に流入し、その沈澱
用タンク８内では処理された汚水が活性スラツジ
から分離される。処理された汚水はパイプ１０を
介してタンク８からタンク１８に流れ、そしてそ
のタンク１８内に集められた液体の一部は次の工
程あるいは処分するためにパイプ２０を介して流
れる。
第１図に示されている汚水処理設備に於て、汚水
取入用パイプ２は開放処理タンク４に導かれてい
る。そのタンク４からの処理された汚水はパイプ
６を介して沈澱用タンク８内に流入し、その沈澱
用タンク８内では処理された汚水が活性スラツジ
から分離される。処理された汚水はパイプ１０を
介してタンク８からタンク１８に流れ、そしてそ
のタンク１８内に集められた液体の一部は次の工
程あるいは処分するためにパイプ２０を介して流
れる。
沈下した活性スラツジはタンク８の底からポン
プ１４によつてパイプ１２を介して引き出されて
処理用タンク４に流入する。余分のスラツジは処
分するためにタンク８から管路１６を通つて引き
出され得る。
プ１４によつてパイプ１２を介して引き出されて
処理用タンク４に流入する。余分のスラツジは処
分するためにタンク８から管路１６を通つて引き
出され得る。
タンク４内の汚水の酸素処理は次のようにして
行なわれる。即ち、タンク１８内の清水の一部を
ポンプ２４によつてパイプ２２を通して引き出
し、その引き出された液体を2.82Kg／cm2乃至5.64
Kg／cm2（40乃至80psi）の圧力範囲に加圧する。
行なわれる。即ち、タンク１８内の清水の一部を
ポンプ２４によつてパイプ２２を通して引き出
し、その引き出された液体を2.82Kg／cm2乃至5.64
Kg／cm2（40乃至80psi）の圧力範囲に加圧する。
取入用導管２７からの気体酸素をポンプ２４の
わずか下流にある室２８内のパイプ２２内に噴射
せしめ、その酸素処理された液体を直径６mmの多
数の小孔を有している噴射用パイプ２６を通して
処理用タンク４内に注入する。パイプ２６は小孔
が酸素処理された液体を噴射し、かつ酸素ガスが
処理されるべき汚水内に水平にタンク４内に移入
されるようにそのタンク４内に配列されている。
わずか下流にある室２８内のパイプ２２内に噴射
せしめ、その酸素処理された液体を直径６mmの多
数の小孔を有している噴射用パイプ２６を通して
処理用タンク４内に注入する。パイプ２６は小孔
が酸素処理された液体を噴射し、かつ酸素ガスが
処理されるべき汚水内に水平にタンク４内に移入
されるようにそのタンク４内に配列されている。
その噴射用パイプ２６は処理用タンク４内の汚
水内に酸素処理された水を微細な泡を含んだ多数
の液体噴流の形態をして噴射する。これら噴流の
効果はタンク２４内の汚水を撹拌することであ
る。ほぼ全ての酸素がその液体内に溶解されると
いうことは知られるところである。
水内に酸素処理された水を微細な泡を含んだ多数
の液体噴流の形態をして噴射する。これら噴流の
効果はタンク２４内の汚水を撹拌することであ
る。ほぼ全ての酸素がその液体内に溶解されると
いうことは知られるところである。
その設備を介して所定の流量の汚水を処理する
のに必要とされる酸素の量は、流入してくる汚水
の生物学的な酸素必要量（biological oxygen
demand（BOD））の値及びパイプ２０を通つて
処分される処理済液体に必要な値が既知ならば計
算され得る。パイプ２６を介してタンク１８から
酸素処理するために処理済液体を再循環させてい
る流量とパイプ２０を通つてタンク１８から処理
済液体を処分している流量との比は決定され得
る。この比は流入してくる汚水の生物学的な酸素
必要量に従つて幅広く変化し得るものである。そ
の再循環用液体に対し比較的小さな必要量であつ
た場合、タンク１８はパイプ２４が余分の液体を
引き出さないよう操作され得る。
のに必要とされる酸素の量は、流入してくる汚水
の生物学的な酸素必要量（biological oxygen
demand（BOD））の値及びパイプ２０を通つて
処分される処理済液体に必要な値が既知ならば計
算され得る。パイプ２６を介してタンク１８から
酸素処理するために処理済液体を再循環させてい
る流量とパイプ２０を通つてタンク１８から処理
済液体を処分している流量との比は決定され得
る。この比は流入してくる汚水の生物学的な酸素
必要量に従つて幅広く変化し得るものである。そ
の再循環用液体に対し比較的小さな必要量であつ
た場合、タンク１８はパイプ２４が余分の液体を
引き出さないよう操作され得る。
第２図に示されている汚水処理設備に於て、汚
水取出用パイプ３２は絶縁された上部開放処理タ
ンク３４に導入されている。タンク３４からの処
理済汚水はパイプ３６を介して沈澱タンク３８内
に流入し、この中で処理済汚水は重力によつて活
性スラツジから分離される。活性スラツジが分離
されてからの処理済汚水は処分あるいは別の工程
のためにパイプ４０を介してタンク３８から送ら
れる。パイプ４０を通過する液体はほぼ澄んでい
てかつ固体を含んでいないものである。
水取出用パイプ３２は絶縁された上部開放処理タ
ンク３４に導入されている。タンク３４からの処
理済汚水はパイプ３６を介して沈澱タンク３８内
に流入し、この中で処理済汚水は重力によつて活
性スラツジから分離される。活性スラツジが分離
されてからの処理済汚水は処分あるいは別の工程
のためにパイプ４０を介してタンク３８から送ら
れる。パイプ４０を通過する液体はほぼ澄んでい
てかつ固体を含んでいないものである。
沈下した活性スラツジはポンプ４４によつてパ
イプ４２に沿つてタンク３８の底から引き出さ
れ、そして処理用タンク３４内に再導入される。
処理中に構成された余分のスラツジはパイプ４６
を介してタンク３８から引き出され適宜の方法で
処理される。
イプ４２に沿つてタンク３８の底から引き出さ
れ、そして処理用タンク３４内に再導入される。
処理中に構成された余分のスラツジはパイプ４６
を介してタンク３８から引き出され適宜の方法で
処理される。
タンク３４内の汚水の酸素処理は次のごとく行
われる。即ち、タンク３４からの液体の一部をポ
ンプ４７によつてパイプ４３を通して引き出し、
その引き出された液体をそのポンプ４７で2.82
Kg／cm2乃至5.64Kg／cm2（40psi乃至80psi）の範囲
に加圧する。
われる。即ち、タンク３４からの液体の一部をポ
ンプ４７によつてパイプ４３を通して引き出し、
その引き出された液体をそのポンプ４７で2.82
Kg／cm2乃至5.64Kg／cm2（40psi乃至80psi）の範囲
に加圧する。
管路５０を介して供給される気体酸素あるいは
濃縮空気をポイプ４７のすぐ下流にある室４８内
に噴射し、そのようにして構成された酸素処理済
液体を直径６mmの多数の小孔を有している噴射用
パイプ４５を介して処理用タンク３４内に噴射す
る。そのパイプ４５は、小孔が酸素処理された液
体に附ずいしてきた未溶解酸素と一諸にその酸素
処理済液体を処理されるべき汚水内に水平に噴射
するように配列されている。
濃縮空気をポイプ４７のすぐ下流にある室４８内
に噴射し、そのようにして構成された酸素処理済
液体を直径６mmの多数の小孔を有している噴射用
パイプ４５を介して処理用タンク３４内に噴射す
る。そのパイプ４５は、小孔が酸素処理された液
体に附ずいしてきた未溶解酸素と一諸にその酸素
処理済液体を処理されるべき汚水内に水平に噴射
するように配列されている。
その散布用パイプ４５は、酸素処理された水
を、微細な泡を含んだ多数の液体噴流の形態をし
て処理用タンク内の汚水内に注入する。これら噴
流の効果はタンク４内の汚水を撹拌することであ
る。実質的に泡は処理用タンク内の汚水表面に昇
つてくることはないことが判明し、このことは処
理用タンク内に導入されたほぼ全体の酸素がその
処理用タンク内で処理される汚水内に溶解される
ことを示している。
を、微細な泡を含んだ多数の液体噴流の形態をし
て処理用タンク内の汚水内に注入する。これら噴
流の効果はタンク４内の汚水を撹拌することであ
る。実質的に泡は処理用タンク内の汚水表面に昇
つてくることはないことが判明し、このことは処
理用タンク内に導入されたほぼ全体の酸素がその
処理用タンク内で処理される汚水内に溶解される
ことを示している。
処理されるべき汚水の流れは連続して処理用タ
ンク３４内に流入され、同様に流れは連続してパ
イプ３６を介してタンク３４から引き出される。
ンク３４内に流入され、同様に流れは連続してパ
イプ３６を介してタンク３４から引き出される。
動力を維持するため、処理用タンク３４内の汚
水内への酸素処理され且つ加圧された液体の噴射
は、処理用タンク内の汚水の溶解酸素含量が選定
された値以上（例えば8ppmまでに）上昇する場
合中断される。
水内への酸素処理され且つ加圧された液体の噴射
は、処理用タンク内の汚水の溶解酸素含量が選定
された値以上（例えば8ppmまでに）上昇する場
合中断される。
第１乃至２図は本発明による方法を実施するた
め汚水処理設備を線図として示す。 ４……開放処理タンク、１０，１２……パイ
プ、２４……ポンプ、２６……噴射用パイプ、２
７……導管、２８……室、３４……処理用タン
ク、４５……噴射用パイプ、４６……パイプ、４
７……ポンプ、４８……室、５０……管路。
め汚水処理設備を線図として示す。 ４……開放処理タンク、１０，１２……パイ
プ、２４……ポンプ、２６……噴射用パイプ、２
７……導管、２８……室、３４……処理用タン
ク、４５……噴射用パイプ、４６……パイプ、４
７……ポンプ、４８……室、５０……管路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被処理液体の溜められた液体域に酸素処理さ
れた気体を該被処理液体の生物学的酸素要求度を
満たす割合で導入し溶解する方法にして、導管中
の加圧液体流れに酸素処理用気体を導入し、該気
体の導入された該加圧液体流れを前記液体域の底
部付近に流入させるようになつた液体域に酸素を
溶解する方法において、 (イ) 前記加圧液体流れに溶解しうる以上の量の不
溶の多数の微細に分散された泡となるような割
合で、前記気体を前記導管内加圧液体流れ中に
乱流状態で導入する段階と、 (ロ) 前記気体を導入された加圧液体流れの前記導
管内速度が、該加圧液体流れ中の不溶の気体の
微細な泡の癒着を阻止する少なくとも最低値と
する速度に保つて前記液体域まで流す段階と、 (ハ) 該加圧液体流れを乱流状態で前記液体域中に
流入させ、前記不溶の微細な前記気体の泡をさ
らに微細な分散された泡となす段階と を有する被処理液体の生物学的酸素要求度を満た
す割合で液体域に酸素を導入し溶解する方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB102773A GB1455567A (en) | 1973-01-08 | 1973-01-08 | Treatment of liquid |
| GB1008273 | 1973-03-01 | ||
| GB3023673 | 1973-06-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5047450A JPS5047450A (ja) | 1975-04-26 |
| JPS6225440B2 true JPS6225440B2 (ja) | 1987-06-03 |
Family
ID=27253806
Family Applications (1)
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