(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
泡沫分離槽(7) と、泡沫分離槽(7) の上流にて被処理水と気体とを混合して昇圧する気液混合器(6) とを備えており、気液混合器(6) から排出された気液混合物が泡沫分離槽(7) に放出されることにより、泡沫分離槽(7) 内で被処理水中に多数の気泡を発生させ、これらの気泡に汚濁物質を付着させて除去する水質浄化装置において、
泡沫分離槽(7)内に、下端が泡沫分離槽(7) の底壁より上にかつ上端が水面とほぼ同じ高さに位置している仕切り壁(15)が設けられるとともに、下端が泡沫分離槽(7) の底壁に固定されかつ上端が水面よりも低い位置にあり仕切り壁(15)との間に浄化後の被処理水(13)の通路を形成する補助仕切り壁(19)が設けられており、仕切り壁(15)と補助仕切り壁(19)との間にフィルター(20)が充填され、このフィルター(20)の下方に曝気管(21)が設けられ、曝気管(21)に、気液混合器(6) に気体を注入するコンプレッサー(10)がバルブ(23)付きの配管(22)により接続されており、泡沫分離槽(7)内に導入された被処理水は、曝気管(21)からの気泡とともに仕切り壁(15)と補助仕切り壁(19)との間のフィルター(20)を下から上に通過した後に排出されることを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】
泡沫分離槽(7) の気液混合物入口上方に設けられかつ泡沫分離槽(7) 内を上昇して水面に達した汚濁物質付着気泡を対向方向に送るノズル(14)と、仕切り壁(15)の上端部に設けられて気泡(12)を案内する屈曲部(15a)と、送られてきた汚濁物質付着気泡を回収する下部泡溜め槽(17)と、これの上方に設けられた上部泡溜め槽(18)とをさらに備えている請求項１記載の水質浄化装置。
【請求項３】
泡沫分離槽(7) 内の側壁上端部近くに気泡用越流堰(16)が高さ調整自在に設けられており、越流堰(16)を越えた気泡(12)のほとんどは、下部泡溜め槽(17)に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出され、越流堰(16)を越えた気泡(12)の一部は、上部泡溜め槽(18)に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出されるようになされている請求項２記載の水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、海獣、魚介類を飼育するための飼育水槽の水質浄化を行う水質浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水族館などの飼育水の水質浄化装置に必要な機能としては、▲１▼飼育生物の排泄物の除去、▲２▼残餌の除去、▲３▼溶存酸素の供給、▲４▼ＰＨ低下防止、▲５▼ＣＯ2 分圧低減、▲６▼ＮＨ4 −Ｎ濃度の上昇抑制、▲７▼細菌の増殖防止、▲８▼有機物分離・除去等が必要である。このような水質の浄化を行うために、泡沫分離槽内で被処理水中に多数の気泡を発生させ、これらの気泡に汚濁物質を付着させて除去する水質浄化装置が提案されている（特公平６−８８０１７号公報参照）。この装置では、インペラーを高速回転させて水の渦流を形成し、これにより生じる負圧を利用して空気を吸い込ませて気泡を発生させている。また、この水質浄化装置用の気液混合装置が、特公昭６２−１５２４９号公報、特公昭６３−２２１６７号公報、特公昭６２−３４４３６号公報、特公昭６２−３４４３８号公報などに開示されているが、いずれもインペラーを回転させて気泡を発生させる点で共通している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の水質浄化装置は、一般に海水の飼育水に使用されるが、海水による腐食にキャビテーションエロージョンが加わるため、インペラーが損傷を受けやすく、したがって、インペラーを高価な耐食材料で製作しなければならないという問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、インペラーを使用せずに済み、したがって、高価な耐食材料が不要となりかつメンテナンスも容易な水質浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明による水質浄化装置は、泡沫分離槽と、泡沫分離槽の上流にて被処理水と気体とを混合して昇圧する気液混合器とを備えており、気液混合器から排出された気液混合物が泡沫分離槽に放出されることにより、泡沫分離槽内で被処理水中に多数の気泡を発生させ、これらの気泡に汚濁物質を付着させて除去する水質浄化装置において、泡沫分離槽内に、下端が泡沫分離槽の底壁より上にかつ上端が水面とほぼ同じ高さに位置している仕切り壁が設けられるとともに、下端が泡沫分離槽の底壁に固定されかつ上端が水面よりも低い位置にあり仕切り壁との間に浄化後の被処理水の通路を形成する補助仕切り壁が設けられており、仕切り壁と補助仕切り壁との間にフィルターが充填され、このフィルターの下方に曝気管が設けられ、曝気管に、気液混合器に気体を注入するコンプレッサーがバルブ付きの配管により接続されており、泡沫分離槽内に導入された被処理水は、曝気管からの気泡とともに仕切り壁と補助仕切り壁との間のフィルターを下から上に通過した後に排出されることを特徴とするものである。
【０００６】
気液混合器としては、エゼクターまたはスパージャーが使用される。
【０００７】
気液混合物が泡沫分離槽に放出されると、多数の微小気泡が生じ、被処理水中に含まれる汚濁物質は、これらの微小気泡に付着して泡沫分離槽内を上昇する。泡沫分離槽内を上昇して水面に達した気泡を取り除かれた後の被処理水は、上述した▲１▼から▲８▼までの機能を有する飼育水となり、これが水槽に戻されることにより、水槽内の水の汚濁が防止される。
【０００８】
上記装置は、泡沫分離槽の気液混合物入口上方に設けられかつ泡沫分離槽内を上昇して水面に達した汚濁物質付着気泡を対向方向に送るノズルと、仕切り壁の上端部に設けられて気泡を案内する屈曲部と、送られてきた汚濁物質付着気泡を回収する下部泡溜め槽と、これの上方に設けられた上部泡溜め槽とをさらに備えていることが好ましく、また、泡沫分離槽内の側壁上端部近くに気泡用越流堰が高さ調整自在に設けられており、越流堰を越えた気泡のほとんどは、下部泡溜め槽に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出され、越流堰を越えた気泡の一部は、上部泡溜め槽に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出されるようになされていることが好ましい。このようにすると、汚濁物質が付着した気泡を簡単な構成で確実に取り除くことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。
【００１０】
この発明の水質浄化装置は、被処理水中に多数の気泡を発生させてこれらの気泡に汚濁物質を付着させ、気泡を水から分離することにより水槽内の汚濁物質を除去するものであり、図１に示すように、水槽(1) 内の水の一部をポンプ(2) で吸引して循環させる主循環ライン(3) と、主循環ライン(3) 途中に設けられた濾過装置(4) と、主循環ライン(3) から分岐して水槽(1) 内の水の一部を抜き出す抜出し管(5) と、抜出し管(5) で抜き出された被処理水中に気体を混合して昇圧するエゼクター（気液混合器）(6) と、エゼクター(6) から排出された気液混合物が放出される泡沫分離槽(7) と、泡沫分離槽(7) の底部から浄化後の被処理水(13)を吸引するポンプ(8) と、吸引された浄化後の被処理水(13)を水槽(1) 内に戻す戻し管(9) とを備えている。
【００１１】
濾過装置(4) は、その底部から逆洗水が導入されて、その頂部から逆洗排水が排出されるようになされている。
【００１２】
抜出し管(5) により抜き出される被処理水は、主循環ライン(3) を流れる水の１０〜２５％程度とされる。
【００１３】
エゼクター(6) には、コンプレッサー(10)からの空気またはオゾンが流量調整弁(11)を介して導入され、抜出し管(5) 内の被処理水中に混合される。エゼクター(6) よりも下流の抜出し管(5) の部分は、気液混合物を送る混合管(5a)となり、その混合管(5a)の端部開口が泡沫分離槽(7) の右側壁の下寄りの部分に臨まされている。混合管(5a)の端部開口（気液混合物入口）より泡沫分離槽(7) 内に放出された気液混合物は、圧力が低下することにより多数の微小気泡(12)を生じ、生じた気泡(12)は水面に上昇して行く。被処理水に含まれる汚濁物質は、これらの気泡(12)に付着し、浄化後の被処理水(13)は、泡沫分離槽(7) の底部から抜き出されて水槽(1) に戻される。エゼクター(6) に代えて、これと同じように、被処理水中に気体を混合して昇圧する機能を有するスパージャーを用いてもよい。
【００１４】
泡沫分離槽(7) の右側壁上端部には、水面上に上昇した気泡(12)を左方（気液混合物入口の対向方向）に送る気泡押出し用の多孔管ノズル(14)が設けられている。多孔管ノズル(14)は、混合管(5a)に分岐管を介して接続されている。泡沫分離槽(7) の左右の中程には、仕切り壁(15)が設けられている。仕切り壁(15)の下端は、泡沫分離槽(7) の底壁より上に位置し、同上端は、水面とほぼ同じ高さに位置している。仕切り壁(15)の上端部には、左上がりの屈曲部(15a) が設けられており、この屈曲部(15a) の上面に沿って気泡(12)が左方に流れて行くようになされている。
【００１５】
泡沫分離槽(7) 内の左側壁の上端部近くに、鋸歯状の越流堰(16)が高さ調整自在に設けられている。この越流堰(16)を越えた気泡(12)のほとんどは、越流堰(16)の左下方に設けられた下部泡溜め槽(17)に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出される。越流堰(16)を越えた気泡(12)の一部は、上方に移動し、この分は越流堰(16)の左上方に設けられた上部泡溜め槽(18)に入り、ここから汚濁物質を含んだスカムとして排出される。上部泡溜め槽(18)には、空気抜きのための管(18a) が設けられている。
【００１６】
泡沫分離槽(7) の仕切り壁(15)の左方に、仕切り壁(15)との間に浄化後の被処理水(13)の通路を形成する補助仕切り壁(19)が設けられている。補助仕切り壁(19)の下端は、泡沫分離槽(7) の底壁に固定され、同上端は、水面よりも低い位置にある。仕切り壁(15)と補助仕切り壁(19)との間に、フィルター(20)が充填されており、このフィルター(20)の下方に曝気管(21)が設けられている。曝気管(21)には、エゼクター(6) に気体を注入するコンプレッサー(10)がバルブ(23)付きの配管(22)により接続されている。
【００１７】
汚濁物質が気泡に付着して除去された浄化後の被処理水(13)は、曝気管(21)およびフィルター(20)を通過することにより、さらに浄化され、▲１▼飼育生物の排泄物の除去、▲２▼残餌の除去、▲３▼溶存酸素の供給、▲４▼ＰＨ低下防止、▲５▼ＣＯ2 分圧低減、▲６▼ＮＨ4 −Ｎ濃度の上昇抑制、▲７▼細菌の増殖防止、▲８▼有機物分離・除去の機能を有する飼育水となり、これが水槽(1) に戻されることにより、水槽(1) 内の飼育水の汚濁が防止される。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の水質浄化装置によると、インペラーを使用せずに、上述した▲１▼から▲８▼までの機能が得られるので、高級材料が不要となりかつメンテナンスも容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による水質浄化装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
(1)     水槽
(5)     抜出し管
(6)     エゼクターまたはスパージャー（気液混合器）
(7)     泡沫分離槽
(9)     戻し管
(10)    コンプレッサー
(13)    被処理水
(14)    多孔管ノズル
(15)    仕切り壁
(15a)   屈曲部
(16)    越流堰
(17)    下部泡溜め槽
(18)    上部泡溜め槽
(19)    補助仕切り壁
(20)    フィルター
(21)    曝気管
(22)    配管
(23)    バルブ
【図１】
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