WO2014050267A1 - 消泡体 - Google Patents

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disk
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defoaming
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博文 代田
誠人 尾田
寿生 萩本
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三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0021Degasification of liquids by bringing the liquid in a thin layer
    • B01D19/0026Degasification of liquids by bringing the liquid in a thin layer in rotating vessels or in vessels containing movable parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/02Foam dispersion or prevention
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/12Prevention of foaming

Definitions

  • the present invention relates to an antifoaming body that is attached to the tip of a rotating shaft of an antifoaming device, and relates to an antifoaming body that rotates bubbles to break bubbles on a liquid to be treated by driving the rotating shaft.
  • Patent Documents 1 and 2 propose a defoaming device for eliminating or destroying bubbles that exist on a solution in a container and cause the transportation amount to become unstable due to mixing in a transport pump. Yes.
  • the defoaming device shown in Patent Document 1 includes a rotor that rotates in a horizontal plane above the liquid level.
  • the rotor includes an upper plate and a lower plate that are arranged so as to be spaced apart from each other, and a plurality of fins that are arranged radially from the center of rotation between the upper and lower plates.
  • the defoaming device sucks bubbles on the rotation center side of the rotor by the rotation of the rotor, and then discharges the bubbles on the outer peripheral side of the rotor via the fins, thereby performing the defoaming process.
  • the defoaming device shown in Patent Document 2 has a suction space for bubbles, and has suction blades such as a multiblade fan around which a number of vertical blades are arranged radially in the direction of the rotation axis.
  • the suction blade discharges the bubbles sucked by the rotating operation at high speed outward in the radial direction, collides with the wall surface, and destroys or ruptures the bubbles by the pressure difference temporarily generated in the bubble flow at this time.
  • JP 2007-216113 A Japanese Patent No. 3694461
  • each of the defoaming devices shown in Patent Documents 1 and 2 includes a compression type vane that performs a defoaming process by discharging bubbles sucked from the center of the rotating body to the outside at high speed by the centrifugal force of the rotating body. It is the structure which has.
  • a “light bubble” with a thin film thickness is generated due to the surfactant being mixed in the solution, not only is the bubble not broken by simply blowing the bubble outward by centrifugal force, but also a plurality of bubbles.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a defoaming body of a defoaming apparatus that can reliably break up light bubbles generated by mixing a surfactant on a solution.
  • the purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide an economical defoamer for an antifoaming apparatus that does not require any additional treatment such as adding an additive for defoaming or spraying water.
  • the defoaming body is a defoaming body provided with a plurality of blades that form bubble breaking chambers at a predetermined pitch in the circumferential direction between the rotating upper disk and the lower disk.
  • the upper disk is formed with a hole communicating with the center of the bubble breaking chamber
  • the lower disk is formed with a hole communicating with the center of the bubble breaking chamber.
  • the defoamer provided with a plurality of blades forming a bubble breaking chamber at a predetermined pitch in the circumferential direction between the rotating upper disk and the lower disk, A hole communicating with the center side of the bubble breaking chamber was formed, and a hole communicating with the center side of the bubble breaking chamber was formed in the lower disk.
  • the air sucked from the hole of the upper disk can be taken into the bubble sucked from the hole of the lower disk, and in this state, centrifugal force is applied to the bubble.
  • the bubble is expanded by the taken-in air, the surface area is increased, and the film thickness is further reduced, so that the bubble is partially cracked and easily broken.
  • the surfactant is mixed by applying centrifugal force to the bubbles in the state in which the air sucked from the holes of the upper disk is taken into the bubbles sucked from the holes of the lower disk. By doing so, it is possible to reliably break the light bubbles generated.
  • the economical defoaming process which does not require additional processes, such as adding the additive for defoaming or performing watering, is attained.
  • the defoaming body is provided with blades that form a bubble breaking chamber in a fan-shaped shape when viewed in plan between the upper disk and the lower disk. .
  • a plurality of bubble breaking chambers are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction between the upper disk and the lower disk and between the blades, and each of these bubble breaking chambers is planar.
  • the bubbles can be placed under reduced pressure.
  • the defoamer has an inclined bubble-breaking chamber that gradually increases from the inner periphery toward the outer periphery when viewed from the side between the upper disk and the lower disk.
  • wing which forms is arrange
  • the bubble breaking chamber formed between the upper and lower disks has an inclined shape that gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery.
  • the defoaming body expands gradually from the inner periphery toward the outer periphery and then gradually shrinks when viewed from the side between the upper disk and the lower disk.
  • Blades forming a plurality of chambers are arranged.
  • the bubble breaking chamber formed between the upper and lower disks gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery and then gradually decreases. Since the shape is made, centrifugal force is applied to the bubbles sucked from the holes of the lower disk, whereby the bubbles are decompressed and broken. Thereafter, the liquid to be treated formed by foam breaking can be pressurized and sent out. Thereby, a pressure fluctuation and an impact are given to the said foam, and a defoaming process can be performed efficiently.
  • the hole of the lower disk is brought into contact with bubbles on the liquid to be treated,
  • the hole is disposed at a position for sucking air above the liquid to be treated.
  • the hole in the lower disk of the defoaming body is brought into contact with the bubbles on the liquid to be processed, and the hole on the upper disk is at a position for sucking air above the liquid to be processed.
  • the air sucked from the hole of the upper disk can be taken into the foam sucked from the hole of the lower disk, and centrifugal force can be applied to the bubble in this state. Thereby, it is possible to surely break the light bubbles generated by mixing the surfactant.
  • the air sucked from the hole of the upper disk can be taken into the bubbles sucked from the hole of the lower disk, and in this state, centrifugal force is applied to the bubbles.
  • the bubbles in which the air is taken up swells in the bubble breaking chamber, and the surface area of the bubbles increases, thereby causing partial cracks in the bubbles and making the bubbles easily broken.
  • the surfactant is applied to the bubbles sucked from the holes of the lower disk by applying centrifugal force to the bubbles in the state of taking in the air sucked from the holes of the upper disk. Light bubbles generated by mixing can be reliably broken.
  • the economical defoaming process which does not require additional processes, such as adding the additive for defoaming or performing watering, is attained.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a state in which a defoaming device 10 (described later) is installed in a cylindrical processing tank 1 in which the liquid W to be processed is stored.
  • the treatment tank 1 is provided in a part of equipment for concentrating the waste water to make it semi-solid and finally incinerating the semi-solid waste water.
  • wastewater that becomes the liquid W to be treated is supplied or discharged through the water supply / drainage device 2.
  • the waste water to be treated W includes, for example, ethylene glycol, a surfactant, adhesive components such as acrylamide and cyanoacrylate, etc., and bubbles generated by transportation, stirring, centrifugation, etc. Is floating on the surface of the water.
  • the processing tank 1 in which the defoaming device 10 is provided has a side wall 3 that surrounds the periphery and a slab 4 that covers the upper part thereof.
  • a cylindrical support portion 6 is provided in the opening 5 formed in the center of the slab 4.
  • a mounting base 11 is provided on the upper portion of the support 6, and the defoaming device 10 is supported by the mounting base 11.
  • a drive motor M is provided at the center of the mounting base 11.
  • An antifoam body 20 according to an embodiment of the present invention is attached to the rotating shaft 12 of the drive motor M.
  • the rotation shaft 12 of the drive motor M is arranged in the vertical direction at the center upper portion of the processing tank 1, and the defoaming body 20 is attached to the lower end portion of the rotation shaft 12 so as to be horizontal.
  • the rotating shaft 12 is provided on the mounting base 11 so as to be movable in the vertical direction along the axis 12A. From the upper position indicated by the two-dot chain line to the lower defoaming processing position indicated by the solid line. Can be moved.
  • the defoaming body 20 includes a plurality of blades 24 that form bubble breaking chambers 23 at a predetermined pitch along the circumferential direction between an upper disk 21 and a lower disk 22 that are provided in parallel and spaced apart from each other. It is the structure which provided. These blades 24 are arranged at a constant pitch so as to partition the space in the vertical direction in the figure so as to connect the upper and lower discs 21, 22, thereby forming a bubble breaking chamber 23 between the blades 24. Yes.
  • a plurality of bubble-breaking chambers 23 having a fan shape are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction.
  • the hole 22A of the lower disk 22 is brought into contact with the bubble B on the liquid to be processed W, and the air above the liquid to be processed W is passed through the hole 21A of the upper disk 21. It is placed at the inhalation position.
  • the defoaming body 20 is rotated in the horizontal plane together with the blades 24 inside by driving the drive motor M, the bubbles B are sucked from the holes 22A of the lower disk 22 and the holes 21A of the upper disk 21 are driven. Air is sucked from.
  • the defoaming body 20 configured as described above will be described.
  • the lower disk 22 of the defoamer 20 is placed on the liquid surface of the liquid W to be treated by adjusting the position in the vertical direction along the axis 12A of the motor rotating shaft 12.
  • the bubble B is brought into contact with the upper disk 21 so as to be positioned in the air.
  • the upper and lower discs 21 and 22 are rotated by driving the rotary shaft 12 of the drive motor M.
  • the bubbles B on the liquid W to be processed are sucked from the holes 22A of the lower disk 22, and the air above the liquid W to be processed (and the bubbles B or the upper part of the upper liquid 21 from the holes 21A of the upper disk 21).
  • Bubbles B) are aspirated.
  • the air sucked from the hole 21A of the upper disk 21 is easily taken into the bubble B sucked from the hole 22A of the lower disk 22 (see FIG. 2B). Centrifugal force is applied.
  • each of the bubble-breaking chambers 23 formed between the upper disk 21 and the lower disk 22 and between the blades 24 at a predetermined pitch in the circumferential direction becomes wider toward the outer side in the radial direction. Since it is formed so as to form a fan shape when seen in a plan view, when centrifugal force is applied to the bubble B sucked from the hole 22A of the lower disk 22, the surrounding pressure is increased as the bubble B moves outward. Decrease. As a result, the foam B can be placed under reduced pressure, and the defoaming treatment can be performed efficiently.
  • a hole 21 A communicating with the center side of the bubble breaking chamber 23 is formed in the upper disk 21, and a hole 22 A communicating with the center side of the bubble breaking chamber 23 is formed in the lower disk 22.
  • the bubbles B are sucked from the holes 22A of the lower disk 22, and the air is sucked from the holes 21A of the upper disk 21.
  • the air sucked from the holes 21A of the upper disk 21 can be taken into the bubbles sucked from the holes 22A of the lower disk 22, and centrifugal force is applied to the bubbles B in this state.
  • the bubble B in which air has been taken up swells in the bubble breaking chamber 23 and the surface area is increased, whereby a partial crack is generated in the bubble B and bubble breakage is likely to occur.
  • the foam B is centrifuged in the state in which the air sucked from the hole 21A of the upper disk 21 is taken into the foam sucked from the hole 22A of the lower disk 22.
  • the economical defoaming process which does not require additional processes, such as adding the additive for defoaming or performing watering, is attained.
  • a plurality of bubble breaking chambers 23 are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction between the upper disk 21 and the lower disk 22 and between the blades 24, and Since each of the bubble chambers 23 has a fan-shaped shape when viewed in plan, when the centrifugal force is applied to the bubbles B sucked from the holes 22A of the lower disk 22, the bubbles B are placed under reduced pressure. be able to. Thus, the defoaming process can be performed efficiently.
  • the defoaming body 30 shown in the second embodiment differs in configuration from the antifoaming body 20 shown in the first embodiment in that the upper and lower discs 31 and 32 having holes 31A and 32A, and the upper and lower discs 31.
  • -It is the shape of the blade
  • the horizontal plane 31B is arranged in a positional relationship orthogonal to the axis 12A.
  • the lower disk 32 is disposed in a positional relationship in which the tip end portion is continuously inclined downward with respect to the horizontal surface 31B of the upper disk 31.
  • the blades 33 are arranged at a constant pitch so as to partition the space in the vertical direction in the figure so as to connect the upper and lower disks 31 and 32, and a bubble breaking chamber 34 is formed between the blades 33.
  • the blade 33 has an inclined shape gradually expanding from the inner periphery to the outer periphery when viewed from the side as shown in FIG.
  • the chamber 34 also has an inclined shape that gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery when viewed from the side.
  • the bubble breaking chamber 34 formed between the blades 33 is formed in a fan-shaped shape so as to become wider toward the outside in the radial direction when viewed in a plan view.
  • the width becomes wider toward the outer side in the radial direction both in a plan view (see FIG. 3A) and a side view (see FIG. 3B).
  • the lower disk 32 is brought into contact with the bubbles B on the liquid surface of the liquid W to be processed, and the upper disk, as in the first embodiment.
  • the upper and lower disks 31 and 32 are rotated around the axis 12A of the rotating shaft 12 with the 31 being positioned in the air, the bubbles B are sucked from the holes 32A of the lower disk 32, and the upper disk Air is sucked from the hole 31 ⁇ / b> A of the 31.
  • the air sucked from the holes 31A of the upper disk 31 can be taken into the bubbles sucked from the holes 32A of the lower disk 32, and in this state, centrifugal force is applied to the bubbles B.
  • the bubble B in which the air has been taken up swells in the bubble breaking chamber 34 and the surface area of the bubble B increases, thereby causing a partial crack in the bubble B and making it easier to break the bubble.
  • the bubble breaking chamber formed between the blades 33 of the upper and lower disks 31 and 32 both in a plan view (see FIG. 3A) and in a side view (see FIG. 3B).
  • the defoaming process can be performed efficiently.
  • the defoaming body 40 shown in the third embodiment is different from the defoaming bodies 20 and 30 shown in the first and second embodiments in that the upper and lower disks 41 and 42 having holes 41A and 42A, And the shape of the blades 43 formed between the upper and lower disks 41 and 42. That is, in the defoaming body 40 shown in the third embodiment, as shown in the plan view of FIG. 4A and the side sectional view of FIG. 4B, the upper disk 41 is disposed around the axis 12A of the rotating shaft 12 in the drive motor M.
  • the horizontal plane 41B arranged in a positional relationship orthogonal to the axis 12A, and the horizontal plane 41B provided integrally with the horizontal plane 41B at the tip position of the horizontal plane 41B, and arranged to be inclined downward with respect to the horizontal plane 41B It is comprised from the inclined surface 41C made.
  • the lower disk 42 is arranged in a positional relationship in which the tip end portion is continuously inclined downward with respect to a horizontal plane 41B arranged in a positional relationship orthogonal to the axis 12A of the rotating shaft 12.
  • the blades 43 are arranged at a constant pitch so as to partition the space in the vertical direction in the figure so as to connect the upper and lower disks 41 and 42, and a bubble breaking chamber 44 is formed between the blades 43. .
  • the blade 43 has an inclined shape that gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery and then gradually decreases when viewed from the side as shown in FIG. 4B.
  • the bubble breaking chamber 44 formed between the upper and lower disks 41 and 42 and between the blades 43 also has an inclined shape that gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery and then gradually decreases when viewed from the side. ing.
  • the lower disk 42 is brought into contact with the bubbles B on the liquid surface of the liquid W to be treated.
  • the bubbles B are sucked from the holes 42A of the lower disc 42, In addition, air is sucked from the hole 41 ⁇ / b> A of the upper disk 41.
  • the air sucked from the holes 41A of the upper disk 41 can be taken into the bubbles sucked from the holes 42A of the lower disk 42, and in this state, centrifugal force is applied to the bubbles B.
  • the bubble B in which air has been taken up swells in the bubble breaking chamber 44 and the surface area is increased, whereby a partial crack is generated in the bubble B and the bubble breakage easily occurs.
  • the bubble breaking chamber 44 formed between the blades 43 of the upper and lower discs 41 and 42 has an inclined shape that gradually expands from the inner periphery toward the outer periphery and then gradually decreases.
  • the surface area of the bubbles B is increased and the bubbles B are broken.
  • the foam B can be further broken by applying pressure when the remaining foam B is sent to the outside simultaneously with the liquid W to be treated. Thereby, a pressure fluctuation and an impact are given to the said foam B, and a defoaming process can be performed efficiently.
  • the holes 21A, 31A, and 41A of the upper disks 21, 31, and 41 are formed to have the same size, but the size may be variable depending on the type of the bubbles B.
  • the sizes of 21A, 31A, and 41A formed on the upper disks 21, 31, and 41 may be adjusted so that the amount of air that bubbles B break most is supplied.
  • the number of holes 21A, 31A, and 41A formed in the upper disks 21, 31, and 41 may be adjusted as appropriate so that the amount of air that bubbles B break most is supplied.
  • the size and number of the holes 21B, 31B, and 41B formed in the lower disks 22, 32, and 42 may be adjusted simultaneously.
  • the blades 24, 33 are spaced at regular intervals over the entire circumference of the upper disks 21, 31, 41, and the lower disks 22, 32, 42 of the defoamers 20, 30, 40.
  • -Although 43 was provided, it is not limited to this.
  • the blades 24, 33, and 43 and the bubble breaking chambers 23, 34, and 44 may be provided indirectly or partially so that the bubble B is broken most.
  • the volume of the bubble breaking chambers 23, 34, and 44 may be adjusted as appropriate.
  • the lower disk 22, 32, 42 of the defoaming body 20, 30, 40 is covered by adjusting the position in the vertical direction along the axis 12 A of the motor rotating shaft 12.
  • the bubble B on the liquid surface of the processing liquid W is brought into contact with the upper disks 21, 31, 41 in the air.
  • the liquid surface for detecting the position of the liquid surface of the liquid W to be processed A sensor is provided, and in accordance with the output of the liquid level sensor, the lower disks 22, 32, and 42 of the defoaming bodies 20, 30, and 40 are moved up and down so that they always contact the bubbles B on the liquid surface of the liquid W
  • the vertical position may be automatically adjusted by a mechanism.
  • a bubble sensor for detecting the bubbles B on the liquid to be treated W is provided, and the lower disks 22, 32, and 42 of the defoaming bodies 20, 30, and 40 are moved according to the output of the bubble sensor.
  • the vertical position may be automatically adjusted by an elevating mechanism so as to always contact the bubble B on the liquid level of W.
  • This defoamer is related to a defoaming blade attached to the tip of the rotating shaft of the defoaming device, and bubbles on the liquid to be treated are broken by driving the rotating shaft.

Abstract

この消泡体は、回転する上ディスク(21)と下ディスク(22)との間に、周方向に所定ピッチで破泡室(23)を形成する複数の羽根(24)を設けた消泡体(20)であって、上ディスク(21)には、破泡室(23)の中心側へ連通する孔(21A)が形成され、下ディスク(22)には、破泡室(23)の中心側へ連通する孔(22A)が形成される。

Description

消泡体
 本発明は、消泡装置の回転軸の先端に取り付ける消泡体に係り、前記回転軸を駆動することで羽根を回転させて被処理液上の泡を破泡させる消泡体に関する。本願は、2012年9月26日に、日本に出願された特願2012-211677号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、容器内の溶液上に存在して、輸送ポンプへの混入によって輸送量を不安定とする原因となる泡を消失又は破壊させるための消泡装置が、特許文献1及び2に提案されている。
 特許文献1に示される消泡装置は、液面上部の水平面内で回転するロータを備えている。前記ロータは、互いに間隔を有するように配置された上板及び下板と、前記上下板間において回転中心部から放射状に配置した複数のフィンとを有している。この消泡装置は、前記ロータの回転によって、前記ロータの回転中心側において泡を吸引した後、フィンの間を経由して前記ロータの外周側にて排出し、これによって消泡処理を行う。
 特許文献2に示される消泡装置は、泡の吸引空間を有し、その周囲に回転軸方向へ多数の垂直翼が放射状に配列された多翼ファンのような吸引羽根を有する。この吸引羽根は、その回転動作により吸引された泡を半径方向外方へ高速排出して、壁面に衝突させ、このときの泡の流れに一時的に生ずる圧力差によって泡を破壊又は破裂させる。
特開2007-216113号公報 日本国特許第3694461号公報
 ところで、特許文献1及び2に示される消泡装置は、いずれも回転体の中心部から吸い込んだ泡を、前記回転体の遠心力により外方に高速排出して消泡処理する圧縮型羽根を有する構造である。
 しかしながら、溶液に界面活性剤が混入されていることで膜厚の薄い「軽い泡」が発生する場合、泡を遠心力により外方に吹き飛ばしただけでは、泡が割れないばかりか、泡が複数個に分割されて細泡として残存する傾向があった。
 すなわち、圧縮型羽根による消泡処理では、「軽い泡」を十分に破泡することができず、消泡のための添加物を加える、又は散水を行うなどの追加的な処理が必要となるという課題があった。
 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、溶液上に界面活性剤が混入されていることで発生する軽い泡を確実に破泡させることができる消泡装置の消泡体を提供することを目的とする。また、消泡のための添加物を加える、あるいは、散水を行うなどの追加的な処理を行う必要のない、経済的な消泡装置の消泡体を提供することを目的とする。
 本発明の第一の態様によれば、消泡体は、回転する上ディスクと下ディスクとの間に、周方向に所定ピッチで破泡室を形成する複数の羽根を設けた消泡体であって、前記上ディスクには、前記破泡室の中心側へ連通する孔が形成され、前記下ディスクには、前記破泡室の中心側へ連通する孔が形成される。
 本発明の第一の態様によれば、回転する上ディスクと下ディスクとの間に、周方向に所定ピッチで破泡室を形成する複数の羽根を設けた消泡体において、上ディスクに、破泡室の中心側へ連通する孔を形成し、かつ下ディスクに、破泡室の中心側へ連通する孔を形成した。これによって、例えば、下ディスクを被処理液の液面上の泡に接触させ、かつ上ディスクを空気中に位置させた状態で、これら上下ディスクを回転させた場合に、下ディスクの孔からは泡が吸引され、かつ上ディスクの孔からは空気が吸引される。このとき、下ディスクの孔から吸い込まれた泡内に、上ディスクの孔から吸い込まれた空気の取り込みが可能となり、この状態で、前記泡に遠心力が加えられる。その結果、取り込まれた空気により泡を膨らませて、その表面積を増大し、さらに、膜厚が薄くなることによって、泡に部分的な亀裂が生じて破泡し易くなる。
 すなわち、第一の態様では、下ディスクの孔から吸い込まれた泡内に、上ディスクの孔から吸い込まれた空気を取り込んだ状態で、前記泡に遠心力をかけることで、界面活性剤が混入されていることで発生する軽い泡を確実に破泡させることができる。また、消泡のための添加物を加える、又は、散水を行うなどの追加的な処理を不要とする経済的な消泡処理が可能となる。
 本発明の第二の態様によれば、消泡体は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、平面視した場合に、扇型をなす形状に破泡室を形成する羽根が配置される。
 本発明の第二の態様によれば、上ディスクと下ディスクとの間でかつ羽根の間に、周方向に所定ピッチで複数の破泡室を形成し、かつこれら破泡室のそれぞれを平面視した場合に、扇型をなす形状としたので、下ディスクの孔から吸い込まれた泡に遠心力が加わる際に、前記泡を減圧下に置くことができる。これによって泡の表面積を増大し、泡の膜厚を薄くする事により、効率良く消泡処理を行うことができる。
 本発明の第三の態様によれば、消泡体は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状をなす破泡室を形成する羽根が配置される。
 本発明の第三の態様によれば、側面視した場合に、上下ディスク間に形成された羽根間の破泡室を、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状をなす形状としたので、下ディスクの孔から吸い込まれた泡に遠心力が加わる際に、前記泡に高い圧力変動を与えて効率良く消泡処理を行うことができる。
 本発明の第四の態様によれば、消泡体は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する破泡室を複数形成する羽根が配置される。
 本発明の第四の態様によれば、側面視した場合に、上下ディスク間に形成された羽根間の破泡室を、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する傾斜状をなす形状としたので、下ディスクの孔から吸い込まれた泡に遠心力が加わることで、前記泡が減圧されて破泡する。その後、破泡により形成された被処理液を加圧して外部に送り出すことができる。これにより前記泡に圧力変動及び衝撃を与えて、効率良く消泡処理を行うことができる。
 本発明の第五の態様によれば、上記第一から第四の態様のいずれかに係わる消泡体において、前記下ディスクの孔は、被処理液上の泡に接触させ、前記上ディスクの孔は、前記被処理液の上方の空気を吸入する位置に配置される。
 本発明の第五の態様よれば、消泡体の下ディスクの孔を、被処理液上の泡に接触させ、かつ上ディスクの孔は、前記被処理液の上方の空気を吸入する位置に配置することで、下ディスクの孔から吸い込まれた泡内に、上ディスクの孔から吸い込まれた空気を取り込むことができ、かつこの状態で前記泡に遠心力を加えることができる。これにより、界面活性剤が混入されていることで発生する軽い泡をも確実に破泡させることが可能となる。
 上記本発明の態様によれば、回転する上ディスクと下ディスクとの間に、周方向に所定ピッチで破泡室を形成する複数の羽根を設けた消泡体において、上ディスクに、破泡室の中心側へ連通する孔を形成し、かつ下ディスクに、破泡室の中心側へ連通する孔を形成した。これによって、例えば、下ディスクを被処理液の液面上の泡に接触させ、かつ上ディスクを空気中に位置させた状態で、これら上下ディスクを回転させた場合に、下ディスクの孔からは泡が吸引され、かつ上ディスクの孔からは空気が吸引される。このとき、下ディスクの孔から吸い込まれた泡内に、上ディスクの孔から吸い込まれた空気を取り込み可能となり、この状態で、前記泡に遠心力が加えられる。その結果、空気が取り込まれた泡が破泡室内にて膨らんで、泡の表面積が増大し、これによって泡に部分的な亀裂が生じて破泡が生じ易くなる。
 すなわち、本発明の態様によれば、下ディスクの孔から吸い込まれた泡内に、上ディスクの孔から吸い込まれた空気を取り込んだ状態で、前記泡に遠心力をかけることで、界面活性剤が混入されていることで発生する軽い泡をも確実に破泡させることができる。また、消泡のための添加物を加える、又は散水を行うなどの追加的な処理を不要とする経済的な消泡処理が可能となる。
本発明の実施形態における消泡体が取り付けられる消泡装置を示す正断面図である。 本発明の第1実施形態に係る消泡体を示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係る消泡体を示す図であって、図2AのII-II線に沿って切断した正断面図である。 本発明の第2実施形態に係る消泡体を示す平面図である。 本発明の第2実施形態に係る消泡体を示す図であって、図3AのIII-III線に沿って切断した正断面図である。 本発明の第3実施形態に係る消泡体を示す平面図である。 本発明の第3実施形態に係る消泡体を示す図であって、図4AのIV-IV線に沿って切断した正断面図である。
(第1実施形態)
 本発明の第1実施形態について図1から図2Bを参照して説明する。
 図1は、内部に被処理液Wが貯留される筒状の処理槽1に、消泡装置10(後述する)が設置された状態を示す正断面図である。処理槽1は、排水を濃縮して半固形状にし、最終的には半固形状の排水を焼却する設備の一部に設けられている。処理槽1では、給排水装置2を通じて被処理液Wとなる排水が供給又は排出される。
 なお、被処理液Wとなる排水には、例えば、エチレングリコールや界面活性剤、アクリルアミドやシアノアクリレート等の接着成分などが含まれ、輸送、撹拌、遠心分離処理などで生じた泡(符号Bで示す)が水面に浮遊した状態となっている。
 消泡装置10が設けられる処理槽1は、周囲を囲む側壁3とその上部を覆うスラブ4とを有する。このスラブ4の中央に形成された開口部5には、筒状の支持部6が設けられている。この支持部6の上部には取付架台11が設けられており、この取付架台11により前記消泡装置10が支持されている。前記取付架台11の中央部には、駆動モータMが設けられる。この駆動モータMの回転軸12に、本発明の実施形態に係る消泡体20が取り付けられている。
 駆動モータMの回転軸12は、処理槽1の中央上部に上下方向に配置され、回転軸12の下端部に、水平となるように消泡体20が取り付けられている。また、回転軸12は、その軸線12Aに沿うように取付架台11に上下方向に移動自在に設けられており、二点鎖線で示す上方位置から、実線で示す下方の消泡処理位置との間を移動することができる。
 次に、図2Aの平面図、図2Bの正断面図を参照して、消泡装置10のモータ回転軸12先端に取り付けられる、本発明の第1実施形態に係る消泡体20について説明する。
 消泡体20は、互いに間隔をおいて平行な位置関係に設けられた上ディスク21と下ディスク22との間に、周方向に沿って所定ピッチで破泡室23を形成する複数の羽根24を設けた構造である。これら羽根24は、上下ディスク21・22間を連結するように図中上下方向に空間を仕切るように一定のピッチで配置され、これにより前記羽根24の間に、破泡室23を形成している。
 そして、このような構成により、図2Aに示すように、羽根24の間でありかつ上ディスク21と下ディスク22との間に、半径方向外方に向かうに従い幅広になり、平面視した場合に、扇型をなす形状の破泡室23が、周方向に所定ピッチで複数形成される。
 この消泡体20において、上ディスク21には、羽根24の間に位置する破泡室23の中心側へ連通する孔21Aが形成され、また、下ディスク22には、前記孔21Aと対向するように破泡室23の中心側へ連通する孔22Aが形成されている。
 また、羽根24の間でありかつ上下ディスク21・22間における破泡室23の外周縁部は、破泡処理した泡Bの液体を処理槽1に戻すための開口部23Aとなっている。
 そして、このような消泡体20では、下ディスク22の孔22Aを、被処理液W上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク21の孔21Aを、前記被処理液Wの上方の空気を吸入する位置に配置される。これによって、駆動モータMの駆動によって、消泡体20がその内部の羽根24とともに水平面内で回転した場合に、下ディスク22の孔22Aからは泡Bが吸引され、かつ上ディスク21の孔21Aからは空気が吸引される。
 以上のように構成された消泡体20の作用について説明する。
 図1から図2Bに示すように、まず、モータ回転軸12の軸線12Aに沿って上下方向に位置を調整することで、消泡体20の下ディスク22を被処理液Wの液面上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク21を空気中に位置するように配置する。なお、上ディスク21のほとんど全部が泡Bに没するように深く配置しても良い。
 その後、図2Aに矢印aで示すように、駆動モータMの回転軸12を駆動することにより、上下ディスク21・22を回転させる。これにより、下ディスク22の孔22Aからは、被処理液W上の泡Bが吸引され、かつ上ディスク21の孔21Aからは、被処理液W上方の空気(および上部の泡B、または上部の泡B)が吸引される。
 このとき、下ディスク22の孔22Aから吸い込まれた泡Bの内部に、上ディスク21の孔21Aから吸い込まれた空気が取り込まれ易い状態となり(図2B参照)、この状態で、前記泡Bに遠心力が加えられる。その結果、空気が取り込まれた泡Bが膨らんで、泡Bの表面積が増大し、これによって泡Bに部分的な亀裂が生じて破泡し易くなる。
 また、上ディスク21と下ディスク22との間でかつ羽根24間に、周方向に所定ピッチで複数形成された破泡室23のそれぞれは、半径方向外方に向かうに従い幅広になるように、平面視した場合に、扇型をなすように形成されているので、下ディスク22の孔22Aから吸い込まれた泡Bに遠心力が加わる際に、泡Bが外方に移動するに従い周囲の圧力が減少する。その結果、前記泡Bを減圧下に置くことができ、効率良く消泡処理を行うことができる。
 以上詳細に説明したように本実施形態に示される消泡体20では、回転する上ディスク21と下ディスク22との間に、周方向に所定ピッチで破泡室23を形成する複数の羽根24を設けた構造において、上ディスク21に、破泡室23の中心側へ連通する孔21Aを形成し、かつ下ディスク22に、破泡室23の中心側へ連通する孔22Aを形成した。
 これによって、例えば、下ディスク22を被処理液Wの液面上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク21を空気中に位置させた状態で、これら上下ディスク21・22を回転させた場合に、下ディスク22の孔22Aからは泡Bが吸引され、かつ上ディスク21の孔21Aからは空気が吸引される。このとき、下ディスク22の孔22Aから吸い込まれた泡内に、上ディスク21の孔21Aから吸い込まれた空気を取り込み可能となり、この状態で、前記泡Bに遠心力が加えられる。その結果、空気が取り込まれた泡Bが破泡室23にて膨らんで、表面積が増大し、これによって泡Bに部分的な亀裂が生じて破泡が生じ易くなる。
 すなわち、本実施形態に示される消泡体20では、下ディスク22の孔22Aから吸い込まれた泡内に、上ディスク21の孔21Aから吸い込まれた空気を取り込んだ状態で、前記泡Bに遠心力をかけることで、界面活性剤が混入されていることで発生する軽い泡をも確実に破泡させることができる。また、消泡のための添加物を加える、又は散水を行うなどの追加的な処理を不要とする経済的な消泡処理が可能となる。
 また、本実施形態に示される消泡体20では、上ディスク21と下ディスク22との間でかつ羽根24間に、周方向に所定ピッチで複数の破泡室23を形成し、かつ前記破泡室23のそれぞれを、平面視した場合に、扇型をなす形状としたので、下ディスク22の孔22Aから吸い込まれた泡Bに遠心力が加わる際に、前記泡Bを減圧下に置くことができる。これによって効率良く消泡処理を行うことができる。
(第2実施形態)
 本発明の第2実施形態について図3A及び図3Bを参照して説明する。
 第2実施形態に示される消泡体30が、第1実施形態に示される消泡体20と構成を異にする点は、孔31A・32Aを有する上下ディスク31・32、及びこれら上下ディスク31・32間に形成された羽根33の形状である。
 すなわち、第2実施形態に示される消泡体30では、図3Aの平面図及び図3Bの側断面図に示すように、上ディスク31が、駆動モータMにおける回転軸12の軸線12Aの周囲にて、前記軸線12Aに対して直交する位置関係に配置された水平面31Bを有している。また、下ディスク32は、上ディスク31の水平面31Bに対して、下方に向けて先端部が連続的に傾斜する位置関係に配置されている。
 また、羽根33は、上下ディスク31・32間を連結するように図中上下方向に空間を仕切るように一定のピッチで配置され、前記羽根33の間に、破泡室34を形成している。
また、前記羽根33は、図3Bに示すように側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状を有しており、これに伴い、羽根33間に形成された破泡室34も、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状をなしている。
 一方、羽根33間に形成された破泡室34は、図3Aに示すように、平面視した場合に、径方向外方に向かうに従い幅広になるように、扇型をなす形状に形成されている。
 すなわち、第2実施形態の破泡室34では、平面視した場合(図3A参照)、及び側面視した場合(図3B参照)のいずれにおいても、半径方向外方に向かうに従い幅広になるように形成されており、下ディスク32の孔32Aから吸い込まれた泡Bに遠心力が加わる際に、泡Bが外方に移動するに従い周囲の圧力が急激に減少する。その結果、前記泡Bに高い圧力変動を与えて効率良く消泡処理を行うことができる。
 以上詳細に説明したように第2実施形態に示される消泡体30では、第1実施形態と同様に、下ディスク32を被処理液Wの液面上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク31を空気中に位置させた状態で、これら上下ディスク31・32を回転軸12の軸線12Aを中心として回転させた場合に、下ディスク32の孔32Aからは泡Bが吸引され、かつ上ディスク31の孔31Aからは空気が吸引される。このとき、下ディスク32の孔32Aから吸い込まれた泡内に、上ディスク31の孔31Aから吸い込まれた空気を取り込み可能となり、この状態で、前記泡Bに遠心力が加えられる。その結果、空気が取り込まれた泡Bが破泡室34にて膨らんで、泡Bの表面積が増大し、これによって泡Bに部分的な亀裂が生じて破泡が生じ易くなる。
 また、上記消泡体30では、平面視した場合(図3A参照)、及び側面視した場合(図3B参照)のいずれにおいても、上下ディスク31・32の羽根33間に形成された破泡室34を、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状をなす形状としたので、下ディスク32の孔32Aから吸い込まれた泡Bに遠心力が加わる際に、前記泡Bを高い減圧変動下に置くことができる。これによって効率良く消泡処理を行うことができる。
(第3実施形態)
 本発明の第3実施形態について図4A及び図4Bを参照して説明する。
 第3実施形態に示される消泡体40が、第1及び第2実施形態に示される消泡体20・30と構成を異にする点は、孔41A・42Aを有する上下ディスク41・42、及びこれら上下ディスク41・42間に形成された羽根43の形状である。
 すなわち、第3実施形態に示される消泡体40では、図4Aの平面図及び図4Bの側断面図に示すように、上ディスク41が、駆動モータMにおける回転軸12の軸線12Aの周囲にて、前記軸線12Aに対して直交する位置関係に配置された水平面41Bと、前記水平面41Bの先端位置にて前記水平面41Bと一体に設けられて前記水平面41Bに対して下方に傾斜するように配置された傾斜面41Cとから構成されている。
 また、下ディスク42は、回転軸12の軸線12Aに対して直交する位置関係に配置された水平面41Bに対して、下方に向けて先端部が連続的に傾斜する位置関係に配置されている。
 また、羽根43は、上下ディスク41・42間を連結するように図中上下方向に空間を仕切るように一定のピッチで配置され、前記羽根43の間に、破泡室44を形成している。
また、前記羽根43は、図4Bに示すように側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する傾斜状を有している。これに伴い、上下ディスク41・42間でかつ羽根43間に形成された破泡室44も、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する傾斜状をなしている。
 以上詳細に説明したように第3実施形態に示される消泡体40では、第1、第2実施形態と同様に、下ディスク42を被処理液Wの液面上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク41を空気中に位置させた状態で、これら上下ディスク41・42を回転軸12の軸線12Aを中心として回転させた場合に、下ディスク42の孔42Aからは泡Bが吸引され、かつ上ディスク41の孔41Aからは空気が吸引される。このとき、下ディスク42の孔42Aから吸い込まれた泡内に、上ディスク41の孔41Aから吸い込まれた空気を取り込み可能となり、この状態で、前記泡Bに遠心力が加えられる。その結果、空気が取り込まれた泡Bが破泡室44で膨らんで、表面積が増大し、これによって泡Bに部分的な亀裂が生じて破泡が生じ易くなる。
 また、上記消泡体40では、上下ディスク41・42の羽根43間に形成された破泡室44を、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する傾斜状をなす形状としたので、下ディスク42の孔42Aから吸い込まれた泡Bに遠心力が加わることで、前記泡Bの表面積が増大して、前記泡Bは破泡する。その際、残った前記泡Bを被処理液Wと同時に外部へ送り出す時に加圧することで、さらに破泡することができる。これにより前記泡Bに圧力変動及び衝撃を与えて、効率良く消泡処理を行うことができる。
(変形例1)
 なお、上記第1~第3実施形態では、上ディスク21・31・41の孔21A・31A・41Aを同じ大きさに形成したが、泡Bの種類によってその大きさを可変としても良い。つまり、泡Bが最も破泡する空気量が供給されるように、上ディスク21・31・41に形成された21A・31A・41Aの大きさを調整しても良い。また、泡Bが最も破泡する空気量が供給されるように、上ディスク21・31・41に形成された孔21A・31A・41Aの数も適宜調整しても良い。
 また、上記に限定されず、下ディスク22・32・42に形成された孔21B・31B・41Bの大きさ及び数も同時に調整しても良い。
(変形例2)
 また、上記第1~第3実施形態では、消泡体20・30・40の上ディスク21・31・41及び下ディスク22・32・42の周方向の全周にわたって一定間隔で羽根24・33・43を設けるようにしたが、これに限定されない。泡Bが最も破泡するように、間接的又は部分的に羽根24・33・43及びこれらの間の破泡室23・34・44を設けるようにしても良い。また、破泡室23・34・44の容積も適宜調整しても良い。
(変形例3)
 また、上記第1~第3実施形態では、モータ回転軸12の軸線12Aに沿って上下方向に位置を調整することで、消泡体20・30・40の下ディスク22・32・42を被処理液Wの液面上の泡Bに接触させ、かつ上ディスク21・31・41を空気中に位置するようにしたが、このとき、被処理液Wの液面の位置を検出する液面センサを設け、前記液面センサの出力に応じて、消泡体20・30・40の下ディスク22・32・42が被処理液Wの液面上の泡Bに常時接触するように、昇降機構により上下位置を自動調整しても良い。
 また、このとき、被処理液W上の泡Bを検出する泡センサを設け、前記泡センサの出力に応じて、消泡体20・30・40の下ディスク22・32・42が被処理液Wの液面上の泡Bに常時接触するように、昇降機構により上下位置を自動調整しても良い。
 以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
 この消泡体は、消泡装置の回転軸の先端に取り付ける消泡羽根に係り、前記回転軸を駆動することで被処理液上の泡を破泡させる。
 1 処理槽
 10 消泡装置
 12 回転軸
 20 消泡体
 21 上ディスク
 21A 孔
 22 下ディスク
 22A 孔
 23 破泡室
 24 羽根
 30 消泡体
 31 上ディスク
 31A 孔
 31B 水平面
 32 下ディスク
 32A 孔
 33 羽根
 34 破泡室
 40 消泡体
 41 上ディスク
 41A 孔
 41B 水平面
 41C 傾斜面
 42 下ディスク
 42A 孔
 43 羽根
 44 破泡室
 W 被処理液
 B 泡

Claims (5)

  1.  回転する上ディスクと下ディスクとの間に、周方向に所定ピッチで破泡室を形成する複数の羽根を設けた消泡体であって、
     前記上ディスクには、前記破泡室の中心側へ連通する孔が形成され、
     前記下ディスクには、前記破泡室の中心側へ連通する孔が形成される消泡体。
  2.  請求項1に記載の消泡体であって、
     前記羽根は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、平面視した場合に、扇型をなす形状に破泡室を形成する消泡体。
  3.  請求項1又は2のいずれか1項に記載の消泡体であって、
     前記羽根は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大する傾斜状をなす破泡室を形成する消泡体。
  4.  請求項1又は2のいずれか1項に記載の消泡体であって、
     前記羽根は、前記上ディスクと下ディスクとの間に、側面視した場合に、内周から外周へ向けて次第に拡大した後、次第に縮小する複数の破泡室を形成する消泡体。
  5.  請求項1に記載の消泡体であって、
     前記下ディスクの孔は、被処理液上の泡に接触させ、
     前記上ディスクの孔は、前記被処理液の上方の空気を吸入する位置に配置される消泡体。
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