(57)【要約】【課題】サイズ分布が幅広い各種のマイクロナノバブルを多量により経済的に作製できるマイクロナノバブル含有液体製造装置とマイクロナノバブル含有液体応用装置を提供する。【解決手段】このマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８と旋回流型マイクロナノバブル発生機２０でもって、サイズ分布の幅広いマイクロナノバブルを発生できる。また、泡レベル計(１４Ａ〜１４Ｃ)とレベル調節計１０によって、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４を制御して、液面からの泡のレベルに応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御する。また、濁度計３２と調節計３４によって、マイクロナノバブル発生槽１内の液体の濁度に応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御すると共に、液体の濁度に応じて、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８に供給する空気量を制御する。【選択図】図１
2008073658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロナノバブル発生槽の内部に設置した性能の異なる２種類以上のマイクロナノバブル発生機で上記マイクロナノバブル発生槽内に導入された液体にマイクロナノバブルを発生させ、
上記２種類以上のマイクロナノバブル発生機は水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を含み、
上記マイクロナノバブル発生槽内の液体の液面からの泡のレベルを泡レベル計で検出し、
上記マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度を濁度計で検出し、
上記泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生槽にマイクロナノバブル発生助剤を送出するマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御し、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御し、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に空気を供給するブロワーを制御して、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御することを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造方法。
【請求項２】
液体が導入されると共に、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、導入された液体の液面からの泡のレベルを検出する泡レベル計、および上記液体の濁度を検出する濁度計を有するマイクロナノバブル発生槽と、
上記マイクロナノバブル発生槽にマイクロナノバブル発生助剤を送出するマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に空気を供給するブロワーと、
上記泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第１の制御部と、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第２の制御部と、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記ブロワーを制御して、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御する第３の制御部とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される次工程装置とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項４】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される浄化槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項５】
請求項３に記載のマイクロナノバブル含有液体応用装置において、
上記次工程装置が、生物処理装置であることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項６】
請求項３に記載のマイクロナノバブル含有液体応用装置において、
上記次工程装置が、化学処理装置であることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項７】
請求項３に記載のマイクロナノバブル含有液体応用装置において、
上記次工程装置が、物理処理装置であることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項８】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽は、
第１のマイクロナノバブル発生部と、
第２のマイクロナノバブル発生部と、
上記第１のマイクロナノバブル発生部と第２のマイクロナノバブル発生部とを仕切る仕切り板とを有することを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置において、
上記第１のマイクロナノバブル発生部にマイクロナノバブル発生助剤を送出する第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記第１のマイクロナノバブル発生部における泡レベルを検出する第１の泡レベル計と、
上記第１の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記第１のマイクロナノバブル発生部に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第１のマイクロナノバブル発生助剤量制御部と、
上記第２のマイクロナノバブル発生部にマイクロナノバブル発生助剤を送出する第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記第２のマイクロナノバブル発生部における泡レベルを検出する第２の泡レベル計と、
上記第２の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記第２のマイクロナノバブル発生部に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第２のマイクロナノバブル発生助剤量制御部とを有することを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造装置。
【請求項１０】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される有用微生物槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１１】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される発酵槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１２】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される水耕栽培槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１３】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される水産養殖槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１４】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される活性汚泥槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される工業用水前処理槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１６】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される洗浄槽とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項１７】
請求項８に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置において、
上記第１のマイクロナノバブル発生部に上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機が設置されると共に上記第２のマイクロナノバブル発生部に上記非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機が設置され、
上記第１のマイクロナノバブル発生部は上記第２のマイクロナノバブル発生部よりも前段に配置されていることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造装置。
【請求項１８】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置において、
上記マイクロナノバブル発生助剤は、家庭用洗剤であることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体製造装置。
【請求項１９】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される埋設管路とを備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【請求項２０】
請求項２に記載のマイクロナノバブル含有液体製造装置と、
上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入されるビル排水設備およびビル給水設備を備えることを特徴とするマイクロナノバブル含有液体応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロナノバブル含有液体製造方法、マイクロナノバブル含有液体製造装置、およびマイクロナノバブル含有液体応用装置に関する。この発明は、例えば、２種類のマイクロナノバブル発生機を利用して、サイズにおいて幅広いマイクロナノバブルを多量かつ効率的に発生させるマイクロナノバブル含有液体製造方法およびマイクロナノバブル含有液体製造装置に関する。また、この発明は、幅広いサイズ分布のマイクロナノバブルを含有する液体を多量に作製して、各種設備に応用利用して、各種設備の性能を格段に向上できるマイクロナノバブル含有液体応用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１種類のマイクロナノバブル発生機を利用してマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブルを発生する方法および装置が提案されている。
【０００３】
このような従来技術としてのナノバブルの利用方法および装置が、特許文献１(特開２００４−１２１９６２号公報)に示されている。この技術は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。より具体的には、それらが相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能によって各種物体を高機能、低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができることを開示している。
【０００４】
また、もう１つの従来技術であるナノ気泡の生成方法が、特許文献２(特開２００３−３３４５４８号公報)に示されている。この技術は、液体中において、(1)液体の一部を分解ガス化する工程、(2)液体中で超音波を印加する工程または、(3)液体の一部を分解ガス化する工程および超音波を印加する工程から構成されている。
【０００５】
また、別の従来技術としてのオゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置が、特許文献３(特開２００４−３２１９５９号公報)に示されている。この技術は、マイクロバブル発生装置にオゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液を加圧ポンプを介して供給している。また、この技術では、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気することを開示している。
【０００６】
ところで、マイクロナノバブル発生方法およびマイクロナノバブル発生装置においては、マイクロナノバブルの発生状態を最適な状態にするように、管理し、常に最適な発生状態を維持して、各種設備の性能を向上させることが求められている。また、マイクロナノバブルを利用する分野では、サイズ分布が幅広い各種のマイクロナノバブルを多量により経済的に作製することが求められている。
【特許文献１】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、サイズ分布が幅広い各種のマイクロナノバブルを多量により経済的に作製できるマイクロナノバブル含有液体製造方法、マイクロナノバブル含有液体製造装置、およびマイクロナノバブル含有液体応用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明のマイクロナノバブル含有液体製造方法は、マイクロナノバブル発生槽の内部に設置した性能の異なる２種類以上のマイクロナノバブル発生機で上記マイクロナノバブル発生槽内に導入された液体にマイクロナノバブルを発生させ、
上記２種類以上のマイクロナノバブル発生機は水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を含み、
上記マイクロナノバブル発生槽内の液体の液面からの泡のレベルを泡レベル計で検出し、
上記マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度を濁度計で検出し、
上記泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生槽にマイクロナノバブル発生助剤を送出するマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御し、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御し、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に空気を供給するブロワーを制御して、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御することを特徴としている。
【０００９】
この発明のマイクロナノバブル含有液体製造方法によれば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を含む２種類以上のマイクロナノバブル発生機でもって、サイズ分布の幅広いマイクロナノバブルを発生できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液面からの泡のレベルに応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御するので、マイクロナノバブルを経済的に発生できる。
【００１０】
したがって、この発明によれば、多種類のサイズのマイクロナノバブルを効率的に発生させて、次工程装置に有効に利用させることができる。
【００１１】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置は、液体が導入されると共に、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、導入された液体の液面からの泡のレベルを検出する泡レベル計、および上記液体の濁度を検出する濁度計を有するマイクロナノバブル発生槽と、
上記マイクロナノバブル発生槽にマイクロナノバブル発生助剤を送出するマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に空気を供給するブロワーと、
上記泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第１の制御部と、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記マイクロナノバブル発生槽に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第２の制御部と、
上記濁度計から得られる濁度検出信号に基づいて、上記ブロワーを制御して、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御する第３の制御部とを備える。
【００１２】
この実施形態によれば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を含む２種類以上のマイクロナノバブル発生機でもって、サイズ分布の幅広いマイクロナノバブルを発生できる。また、泡レベル計と第１の制御部によって、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、マイクロナノバブル発生槽内の液面からの泡のレベルに応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、濁度計と第２の制御部によって、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、濁度計と第３の制御部によって、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御するので、マイクロナノバブルを経済的に発生できる。
【００１３】
したがって、この実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置によれば、多種類のサイズのマイクロナノバブルを効率的に発生させて、次工程装置に有効に利用させることができる。
【００１４】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される次工程装置とを備える。
【００１５】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置で効率的に発生させた多種類のサイズのマイクロナノバブルを、次工程装置での工程で有効に作用させることができる。
【００１６】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される浄化槽とを備える。
【００１７】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置で効率的に発生させた多種類のサイズのマイクロナノバブルを浄化槽に導入し、浄化槽の微生物を活性化させて、浄化槽の処理能力を向上できる。
【００１８】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記次工程装置が、生物処理装置である。
【００１９】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置で効率的に発生させた多種類のサイズのマイクロナノバブルを生物処理装置に導入し、生物処理装置における微生物を活性化させて、発酵や醸造等の生物反応を向上できる。
【００２０】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記次工程装置が、化学処理装置である。
【００２１】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置で効率的に発生させた多種類のサイズのマイクロナノバブルを化学処理装置に導入し、化学処理装置における酸化等の化学反応を促進できる。
【００２２】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記次工程装置が、物理処理装置である。
【００２３】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、多種類のサイズのマイクロナノバブルを効率的に発生させて、物理処理装置における液中膜によるろ過等の物理現象を効率よくできる。
【００２４】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置は、上記マイクロナノバブル発生槽は、第１のマイクロナノバブル発生部と、第２のマイクロナノバブル発生部と、上記第１のマイクロナノバブル発生部と第２のマイクロナノバブル発生部とを仕切る仕切り板とを有する。
【００２５】
この実施形態によれば、第１、第２のマイクロナノバブル発生部において、互いに異なるサイズ分布の２種類のマイクロナノバブル集合体を作製できる。
【００２６】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置は、上記第１のマイクロナノバブル発生部にマイクロナノバブル発生助剤を送出する第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記第１のマイクロナノバブル発生部における泡レベルを検出する第１の泡レベル計と、
上記第１の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記第１のマイクロナノバブル発生部に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第１のマイクロナノバブル発生助剤量制御部と、
上記第２のマイクロナノバブル発生部にマイクロナノバブル発生助剤を送出する第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプと、
上記第２のマイクロナノバブル発生部における泡レベルを検出する第２の泡レベル計と、
上記第２の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて、上記第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプを制御して、上記第２のマイクロナノバブル発生部に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する第２のマイクロナノバブル発生助剤量制御部とを有する。
【００２７】
この実施形態によれば、第１,第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ、第１,第２の泡レベル計、第１,第２のマイクロナノバブル発生助剤量制御部によって、第１,第２のマイクロナノバブル発生部を、それぞれ、独立に制御して、自動的に最適なマイクロナノバブルを発生させることができる。
【００２８】
また、マイクロナノバブルを２段階で発生させるので、幅広いサイズ分布のマイクロナノバブルを、多量に発生させることができる。特に、例えば、前段にバブルのサイズは比較的大きいが、マイクロナノバブルを多量に発生するマイクロナノバブル発生機を設置し、後段にバブルのサイズは比較的小さいが、少量のマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生機を設置した場合、多様なマイクロナノバブルを効率よく発生できる。
【００２９】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される有用微生物槽とを備える。
【００３０】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を有用微生物槽に導入するので、有用微生物槽の微生物が活性化して、従来と比較して、有用微生物による処理を効率化できると同時に、有用微生物による生産物の量および品質を向上できる。
【００３１】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される発酵槽とを備える。
【００３２】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、マイクロナノバブル含有液体の製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を発酵槽に導入するので、発酵槽の微生物が活性化して、従来と比較して、発酵が短時間に効率よく実施できると同時に、発酵生産物の量および品質が向上する。
【００３３】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される水耕栽培槽とを備える。
【００３４】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、マイクロナノバブル含有液体の製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を水耕栽培槽に導入するので、水耕栽培における栽培時間の短縮および水耕栽培対象種植物の大きさが向上する効果がある。また、マイクロナノバブルによる除菌効果により、従来、時として、病原菌が水耕液に発生していたが、病原菌が発生しない効果がある。
【００３５】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される水産養殖槽とを備える。
【００３６】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置によれば、マイクロナノバブル含有液体の製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を水産養殖槽に導入するので、対象養殖物の養殖期間を短縮できる。また、マイクロナノバブルによる除菌効果により、従来、時として、病原菌が養殖水槽に発生していたが、病原菌が発生しない効果がある。すなわち、養殖対象物が、病気にかかり難い効果がある。
【００３７】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される活性汚泥槽とを備える。
【００３８】
この実施形態によれば、マイクロナノバブル含有液体製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を活性汚泥槽に導入するので、活性汚泥における微生物が活性化して、活性汚泥の処理能力を向上できる。また、マイクロナノバブルで活性化した微生物による処理で、処理水の水質が向上する。
【００３９】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される工業用水前処理槽とを備える。
【００４０】
この実施形態によれば、マイクロナノバブル含有液体の製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を工業用水前処理槽に導入するので、工業用水前処理槽に繁殖している微生物が活性化して、工業用水中の微量有機物を微生物処理でき、工業用水の水質が向上する。
【００４１】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置は、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される洗浄槽とを備える。
【００４２】
この実施形態によれば、マイクロナノバブル含有液体の製造装置から流出したマイクロナノバブル含有液体を洗浄槽に導入するので、洗浄槽での洗浄が、マイクロナノバブルで強力に助長されることになる。
【００４３】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置は、  上記第１のマイクロナノバブル発生部に上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機が設置されると共に上記第２のマイクロナノバブル発生部に上記非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機が設置され、上記第１のマイクロナノバブル発生部は上記第２のマイクロナノバブル発生部よりも前段に配置されている。
【００４４】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置によれば、前段の水槽となる第１のマイクロナノバブル発生部に水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、後段の水槽となる第２のマイクロナノバブル発生部に非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を設置する。よって、前段の水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機,後段の非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機によって、それぞれ、サイズ分布が異なる多種類のサイズのマイクロナノバブルを、多量に発生させることができる。
【００４５】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体製造装置では、上記マイクロナノバブル発生助剤は、家庭用洗剤である。
【００４６】
この実施形態によれば、マイクロナノバブル発生助剤が、市販されている家庭用の洗剤であるので、低コストで容易に調達でき、また使用後は、各種微生物で容易に分解できる。
【００４７】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置では、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入される埋設管路とを備える。
【００４８】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置からのサイズ分布が異なる多種類のサイズのマイクロナノバブルを含む液体を埋設管路に導入する。よって、マイクロナノバブルが液体中に持続して存在し、埋設管路における水が嫌気性状態になることを防止し、ひいては、水から在留物由来の硫化水素が発生すること防止して、埋設管路が腐蝕するのを防止できる。なお、埋設管路の腐蝕原因は、硫化水素であると言われている。
【００４９】
また、一実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置では、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置と、上記マイクロナノバブル含有液体製造装置から得られるマイクロナノバブル含有液体が導入されるビル排水設備およびビル給水設備を備える。
【００５０】
この実施形態によれば、マイクロナノバブルが水の中に長く持続して存在し、マイクロナノバブルを含有する水による洗浄作用や除菌作用により、ビル排水設備およびビル給水設備の洗浄と除菌を実施し、ビル排水設備およびビル給水設備のメンテナンスコストを大幅に削減できる。
【発明の効果】
【００５１】
この発明のマイクロナノバブル含有液体製造方法によれば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と非水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を含む２種類以上のマイクロナノバブル発生機でもって、サイズ分布の幅広いマイクロナノバブルを発生できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液面からの泡のレベルに応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、マイクロナノバブル発生助剤の供給量を制御するので、マイクロナノバブルの発生効率を向上できる。また、マイクロナノバブル発生槽内の液体の濁度に応じて、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機に供給する空気量を制御するので、マイクロナノバブルを経済的に発生できる。
【００５２】
したがって、この発明によれば、多種類のサイズのマイクロナノバブルを効率的に発生させて、次工程装置に有効に利用させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００５４】
(第１の実施の形態)
図１は、この発明の第１実施形態としてのマイクロナノバブル含有液体応用装置を模式的に示す図である。このマイクロナノバブル含有液体応用装置は、主として、マイクロナノバブル発生槽１と次工程装置２７とから構成される。
【００５５】
このマイクロナノバブル発生槽１は、各種材質から成る水槽であり、水槽の材質はプラスチック、ステンレス、塩化ビニル等、液体の性状によって、選定すればよい。
【００５６】
マイクロナノバブル発生槽１の内部には、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８と非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０が設置され、それぞれ水流２１Ａと２１Ｂを発生している。
【００５７】
また、マイクロナノバブル発生槽１の内部には、電極棒端子部９に接続されている３本の電極棒１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃ、および濁度計３２が設置されている。上記電極棒端子部９と３本の電極棒１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃとが泡レベル計を構成している
マイクロナノバブル発生槽１に濁度計３２を設置する理由は、マイクロナノバブル発生槽１内の液体にマイクロナノバブルが発生する状況を計器で測定するためである。
【００５８】
すなわち、槽内の液体に、マイクロナノバブルが多く発生すると、液体が白く濁り濁度が上昇する傾向がある。よって、マイクロナノバブルが多く発生すると、濁度計３２が出力する濁度検出信号は高い値を示す。一方、槽内の液体にマイクロナノバブルが充分発生していないと、濁度が低下する傾向がある。よって、マイクロナノバブルの発生量が少ないと、濁度計３２が出力する濁度検出信号は低い値を示すことになる。
【００５９】
この実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置では、液体は、流入管５からマイクロナノバブル発生槽１に流入する。
【００６０】
上記した水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８は、空気配管７で連結しているブロワー６から空気が供給されている。水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８は、高速回転することよって、ブロワー６から供給された空気を切断してマイクロバブルを発生し、その後、一部のマイクロバブルは収縮してマイクロナノバブルとなる。そして、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８は、マイクロナノバブルを吐出することによって、水流２１Ａを発生している。
【００６１】
ここで、濁度計３２が出力する濁度検出信号は信号線３３Ａで調節計３４に伝送され、この調節計３４が信号線３３Ｃに出力する制御信号によって、ブロワー６の電動機回転数を制御して、ブロワー６による空気吐出量を制御している。これにより、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８に最適な空気量を供給している。そして、この水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８は、上記最適な空気量でもって、最適なマイクロナノバブルを発生する。
【００６２】
より具体的には、濁度計３２の値が所定値よりも低いことは、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８からのマイクロナノバブルの発生量が少ないことを示している。よって、この場合、上記調節計３４は、ブロワー６の電動機回転数を増加させて、マイクロナノバブルをより多く発生させて、濁度計３２の濁度検出信号が表す濁度の数値が高くなるように制御している。
【００６３】
一方、濁度計３２の濁度検出信号が表す濁度の数値が所定値よりも高い場合は、マイクロナノバブル発生槽１内の液体にマイクロナノバブルが充分に発生している。よって、この場合、調節計３４は、ブロワー６の電動機の回転数を少なくして、ブロワー６を省エネルギー運転とし、かつ、槽内の液体にマイクロナノバブルが充分に発生した状態で水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８を稼動していることになる。
【００６４】
また、濁度計３２が出力する濁度検出信号による濁度の数値が所定値よりも高い場合は、マイクロナノバブルが充分に発生しているので、調節計３４は、信号線３３Ｄに出力する制御信号によって、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４の電動機回転数を少なくして、マイクロナノバブル発生助剤タンク２５から配管３５を経由してマイクロナノバブル発生槽１に導入されるマイクロナノバブル発生助剤の添加量を減少させる制御を行っても良い。この添加量の制御を行うことは、ランニングコストの低減に役立つ。ここで、上記調節計３４は、第２,第３の制御部をなす。
【００６５】
また、マイクロナノバブル発生槽１内の液体の液面からの泡の高さ(泡レベル)が水面の近くであり、泡レベルが低い場合は、泡レベル計を構成する３本の電極棒１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃのうち、真ん中の電極棒１４Ｂが泡で通電状態となる。これにより、この電極棒１４Ｂから電極棒端子部９を経由して信号線３３Ｂでつながっているレベル調節計１０は、信号線３３Ｅに出力する制御信号により、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４の電動機回転数を増加させるように制御する。これにより、マイクロナノバブル発生助剤タンク２５から配管３５を経由してマイクロナノバブル発生槽１に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を増加させる。これにより、槽内の液体に泡がより多く発生するようにする。
【００６６】
なお、図１において向かって右側の最も長い電極棒１４Ａは、アース棒であり、水位のレベルを感知することなく、残りの２本の電極棒１４Ｂ,１４Ｃで泡レベルを感知している。また、図１において、４は液面よりも上方の空間部分である。
【００６７】
また、逆に、マイクロナノバブル発生槽１内の液体の液面からの泡レベルが、水面より大幅に上昇していて、泡レベルが高い場合は、３本の電極棒１４Ａ〜１４Ｃのうちの最も短い電極棒１４Ｃが泡で液面に対して通電状態となる。この場合は、電極棒１４Ｃからの信号は電極棒端子部９を経由して信号線３３Ｂからレベル調節計１０に伝送される。すると、レベル調節計１０は、信号線３３Ｅに制御信号を出力して、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４の電動機回転数が減少するように制御する。この制御により、マイクロナノバブル発生助剤タンク２５から配管３５を経由してマイクロナノバブル発生槽１に導入されるマイクロナノバブル発生助剤の量を減少させて、槽内の液体の液面上に生じる泡の量を減少させる。
【００６８】
なお、マイクロナノバブル発生助剤としては、各種界面活性剤や各種アルコール類などがあるが、目的によって選定すればよい。
【００６９】
一方、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０は、配管Ｌ１,Ｌ２によって、循環ポンプ１７と連携しており、マイクロナノバブル発生機２０への高圧の循環水の供給は、循環ポンプ１７で実施される。また、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０には、空気を引き込むための空気引き込み管１８と、空気量を調整するためのニードルバルブ１９が設置されている。この循環ポンプ１７,空気引き込み管１８でもって、マイクロナノバブル発生機２０への高圧の循環水と空気が供給されてマイクロナノバブル発生機２０からマイクロナノバブルが発生することとなる。
【００７０】
ところで、上記非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０が発生するマイクロナノバブルは、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８が発生するマイクロナノバブルよりも小さいことが知られている。よって、この第１実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置で設置した２台の性能の異なるマイクロナノバブル発生機８,２０のうちの水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８で、まず少し大きめのマイクロナノバブルを作製する。そして、この少し大きめのマイクロナノバブルを含有している液体を非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０に導入することにより、マイクロナノバブルのうちナノバブルを多く発生させている。バブルは、より超微細な方が、液体中に長く持続するし、作用も効果的である。
【００７１】
こうして、マイクロナノバブル発生槽１では、充分な量の幅広いサイズ分布のマイクロナノバブルが液体に含有されて、その後、流出管２２から流出したマイクロナノバブル含有液体は、出口配管２６を通って、次工程装置２７に導入される。ここで、上記マイクロナノバブル含有液体は、次工程装置２７において求められるサイズのマイクロナノバブルを多量に含有しているので、次工程装置２７でマイクロナノバブルの作用が強力に実施される。
【００７２】
なお、次工程装置２７としては、産業界での各種様々な装置が該当しており、適用範囲は広い。この第１実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１と次工程装置２７との組み合わせによる液体のマイクロナノバブル含有液体応用装置の実施形態である。
【００７３】
なお、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８は、市販されているものを採用できるが、メーカーを限定するものではない。ここでは、具体的一例として、野村電子工業株式会社のものを採用した。また、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０は、具体的一例としてナノプラネット研究所の製品を採用した。なお、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０の他の商品としては、他メーカーの商品もあるが、目的にしたがって選定すればよい。また、上記実施形態では、１つの水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８と１つの(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０を備えたが、２つ以上の水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機と２つ以上の旋回流型マイクロナノバブル発生機を備えてもよい。
【００７４】
ここで、４種類のバブルについて説明する。
【００７５】
(ｉ)  通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。
【００７６】
(ii)  マイクロバブルは、その発生時において、１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡であり、マイクロバブルは、発生後に収縮運動により『マイクロナノバブル』に変化する。
【００７７】
(iii)  マイクロナノバブルは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する気泡である。マイクロナノバブルとは、マイクロバブルとナノバブルとが混合したバブルと説明できる。
【００７８】
(iｖ)  ナノバブルは、数百ｎｍ以下の直径を有する気泡である。
【００７９】
(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の第２実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第２実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１に導入される液体が生活排水に置き換わっている点が、前述の第１実施形態と異なる。また、この第２実施形態では、次工程装置２７を浄化槽４２に置き換得た点が、上述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００８０】
この第２実施形態は、マイクロナノバブル含有液体が具体的には、浄化槽４２に導入されるマイクロナノバブル含有生活排水である。すなわち、生活排水をマイクロナノバブル発生槽１に導入する。そして、マイクロナノバブル発生槽１に界面活性剤をマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４で、最適量添加して、マイクロナノバブル発生槽１で、マイクロナノバブルを効果的に発生させて、マイクロナノバブル含有生活排水を作製する。
【００８１】
マイクロナノバブルを充分に含有した生活排水は浄化槽４２に導入されて、この生活排水に含有されるマイクロナノバブルが、浄化槽４２に繁殖している微生物を活性化して、生活排水を効果的に微生物処理する。
【００８２】
この第２実施形態のように、マイクロナノバブル含有生活排水を浄化槽４２に導入した場合の効果としては、次の(1)〜(5)の効果がある。
【００８３】
(1)  浄化槽４２からの発泡が存在していた場合は、その発泡が減少する。
【００８４】
(2)  浄化槽４２の汚泥すなわち微生物が活性化し、処理水の水質を向上できる。
【００８５】
(3)  浄化槽４２からの悪臭が減少する。
【００８６】
(4)  浄化槽４２による処理水質が安定化する。
【００８７】
(5)  浄化槽４２におけるアンモニア性窒素の酸化が驚異的に進行する。
【００８８】
なお、次工程装置を、浄化槽４２に替えて、浄化槽４２と全く同様ではないが比較的類似の排水が導入される合併処理浄化槽、農業集落排水施設、下水処理施設としてもよいことは言うまでもない。
【００８９】
(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の第３実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第３実施形態は、上述の第１実施形態の次工程装置２７を生物処理装置２８に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００９０】
この第３実施形態では、具体的には、生物処理装置２８に、マイクロナノバブル発生槽１からのマイクロナノバブル含有液体を導入する。この第３実施形態では、液体をマイクロナノバブル発生槽１に導入して、その後、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４によってマイクロナノバブル発生槽１に界面活性剤を最適量だけ添加する。
【００９１】
このマイクロナノバブル発生槽１で、効果的にマイクロナノバブルを発生して作製したマイクロナノバブル含有液体は、広範なサイズ分布のマイクロナノバブルを充分に含有している。この広範なサイズ分布のマイクロナノバブルを充分に含有した液体は、生物処理装置２８に導入される。この生物処理装置２８では、上記液体が含有するマイクロナノバブルが、生物処理装置２８に繁殖している微生物を活性化して、生物処理装置２８での生物反応を効果的に進行させる。
【００９２】
この第３実施形態では、マイクロナノバブル含有液体を生物処理装置２８に導入したことによって、次の(1)〜(4)の効果がある。
【００９３】
(1)  生物処理装置２８での反応時間の短縮が可能となった。
【００９４】
(2)  生物処理装置２８からの発泡の発生がある場合は、その発泡が減少する。
【００９５】
(3)  生物処理装置２８における微生物が活性化し、反応物量の増大や、品質の向上を達成できる。
【００９６】
(4)  生物処理装置２８からの悪臭が減少する。
【００９７】
(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の第４実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第４実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７を化学処理装置２９に置き換えた点が第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、上述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００９８】
この第４実施形態では、具体的には、マイクロナノバブル含有液体を化学処理装置２９に導入する。この第４実施形態では、液体をマイクロナノバブル発生槽１に導入して、そして、界面活性剤をマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４でマイクロナノバブル発生槽１に最適量だけ添加する。これにより、マイクロナノバブル発生槽１で、効果的にマイクロナノバブルを発生し、マイクロナノバブル含有液体を作製する。マイクロナノバブルを充分に含有した液体は、マイクロナノバブル発生槽１から化学処理装置２９に導入されて、この液体が含有するマイクロナノバブルは、化学処理装置２９での化学反応を効果的に進行させる。
【００９９】
この第４実施形態のように、マイクロナノバブル含有液体を化学処理装置２９に導入した場合の効果としては、次の(1)〜(3)の効果がある。
【０１００】
(1)  化学処理装置２９では、従来は場合によっては反応効率が悪い場合が存在していたが、マイクロナノバブルを含有する液体によれば反応効率を改善できる。
【０１０１】
(2)  化学処理装置２９からの発泡の発生がある場合は、その発泡が減少する。
【０１０２】
(3)  化学処理装置２９からの悪臭が減少する。
【０１０３】
(第５の実施の形態)
次に、図５に、この発明の第５実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第５実施形態は、第１実施形態における次工程装置２７を物理処理装置３０に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１０４】
この第５実施形態は、物理処理装置３０にマイクロナノバブル含有液体を導入する。この第５実施形態では、液体をマイクロナノバブル発生槽１に導入して、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４で界面活性剤をマイクロナノバブル発生槽１に最適量だけ添加する。これにより、マイクロナノバブル発生槽１で、効果的にマイクロナノバブルを発生し、マイクロナノバブル含有液体を作製する。そして、充分にマイクロナノバブルを含有した液体は、マイクロナノバブル発生槽１から物理処理装置３０に導入されて、この液体に含有されるマイクロナノバブルが、物理処理装置３０での物理反応処理を効果的に進行させる。例えば、物理反応処理として、ろ過、吸着などの単位操作に対して、マイクロナノバブル液体は、次の(1)〜(4)の効果がある。
【０１０５】
(1)  物理処理装置３０での反応は、従来は物理的な閉塞などによって、ろ過、吸着が効果的に進行しないことがあったが、マイクロナノバブル液体によれば、物理的な閉塞の発生を回避して物理的な単位操作の課題を解決できた。
【０１０６】
(2)  物理処理装置３０による物理処理がろ過である場合、閉塞の回避が課題であったが、マイクロナノバブルによる洗浄効果によってこの課題を解決できた。
【０１０７】
(3)  物理処理装置３０における物理的な単位操作が容易に進行する。
【０１０８】
(4)  物理処理装置３０からの悪臭が減少する。
【０１０９】
(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の第６実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第６実施形態は、上述の第１実施形態におけるマイクロナノバブル発生槽１内の構造が、第１実施形態と異なっている。具体的には、この第６実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１の内部に、仕切り壁１１を設置して、マイクロナノバブル発生槽１内を２つに分割した点が、上述の第１実施形態と異なる。よって、この第６実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１１０】
図６に示すように、この第６実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１は、仕切り壁１１によって、第１のマイクロナノバブル発生部２と第２のマイクロナノバブル発生部３とに分割されている。この第１のマイクロナノバブル発生部２には、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８が存在する一方、第２のマイクロナノバブル発生部３には、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０が存在している。
【０１１１】
この第６実施形態では、マイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４で、マイクロナノバブル発生助剤タンク２５に貯留しているマイクロナノバブル発生助剤を第１のマイクロナノバブル発生部２のみに添加して、第１のマイクロナノバブル発生部２においてマイクロナノバブルを効率的に発生させている。
【０１１２】
この第６実施形態では、槽１内に仕切り壁１１を設置することによって、導入された液体は、第１のマイクロナノバブル発生部２に最初に導入される。そして、第１のマイクロナノバブル発生部２に導入された液体に、さらに、マイクロナノバブル発生助剤ポンプ２４でもってマイクロナノバブル発生助剤が、添加される。そして、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８が、槽１への液体の導入と連動して運転され、槽１内の液体においてマイクロナノバブルが効率的に発生する。
【０１１３】
次に、第１のマイクロナノバブル発生部２において、マイクロナノバブルを１次的に含有した液体は、仕切り壁１１からのオーバーフローでもって、次に、第２のマイクロナノバブル発生部３に導入される。
【０１１４】
そして、この第２のマイクロナノバブル発生部３では、液体の導入と連動して、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０が循環ポンプ１７と共に運転され、第１のマイクロナノバブル発生部２で発生するマイクロナノバブルよりもさらに細かいマイクロナノバブルが発生する。
【０１１５】
すなわち、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８よりも泡が小さいマイクロナノバブルを発生することは、あらかじめ判明している。そして、そのような仕様のマイクロナノバブル発生機を２種類選定している。より具体的には、第１のマイクロナノバブル発生部２では、１次的に泡が大きいマイクロナノバブルをまず作製する。次に、第２のマイクロナノバブル発生部３では、２次的に、より細かいマイクロナノバブルを作製する。この１次的なマイクロナノバブル発生と、２次的なマイクロナノバブル発生との組み合わせによって、より細かいマイクロナノバブルを多量に作製することができる。
【０１１６】
なお、この第６実施形態においても、第２のマイクロナノバブル発生部３には、濁度計３２が設置されており、この濁度計３２の濁度検出信号によって、調節計３４がマイクロナノバブル発生助剤ポンプ２４の電動機回転数を制御して、マイクロナノバブル発生槽１へ添加されるマイクロナノバブル発生助剤の量を適正量に制御している。具体的には、マイクロナノバブル発生槽１内の液体にマイクロナノバブルが適正に発生している場合は、液体が牛乳のように白濁している場合である。よって、マイクロナノバブルの発生状態を濁度計３２で検出でき、濁度計３２の関連機器(調節計３４等)によってマイクロナノバブルの発生状態を制御できることとなる。
【０１１７】
そして、この第６実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１から得られる多量のマイクロナノバブルが含有された液体を、流出管２２から配管２６を経由して次工程装置２７に導入して、液体に含有されたマイクロナノバブルによる上述したような本来の作用を発揮することとなる。
【０１１８】
(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の第７実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第７実施形態は、上述した第１実施形態におけるマイクロナノバブル発生槽１内の構造が、第１実施形態と異なっている。よって、この第７実施形態では、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１１９】
この第７実施形態では、具体的には、次の(ｉ)〜(iｖ)の点が上述の第１実施形態と異なっている。
【０１２０】
(ｉ) マイクロナノバブル発生槽１の内部に仕切り壁１１を設置して、マイクロナノバブル発生槽１を２分割し、マイクロナノバブル発生部２とマイクロナノバブル発生部３に区分している点。
【０１２１】
(ii) 第１のマイクロナノバブル発生部２にマイクロナノバブル発生助剤を添加するための第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４と、第２のマイクロナノバブル発生部３にマイクロナノバブル発生助剤を添加するための第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２３とを備えた点。
【０１２２】
(iii) 第１のマイクロナノバブル発生部２における泡レベルを検出する第１の泡レベル計をなす電極棒１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃおよび電極棒端子部９と、第２のマイクロナノバブル発生部３における泡レベルを検出する第２の泡レベル計をなす電極棒１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃおよび電極棒端子部３３とを備える点。
【０１２３】
(iｖ) 第１のマイクロナノバブル発生助剤量制御部としてのレベル調節計１０と、第２のマイクロナノバブル発生助剤量制御部としてのレベル調節計１２とを備える点。
【０１２４】
上記レベル調節計１０は、第１の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４を制御して、第１のマイクロナノバブル発生部２に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する。また、レベル調節計１２は、第２の泡レベル計から得られる泡レベル検出信号に基づいて第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２３を制御して、第２のマイクロナノバブル発生部３に導入するマイクロナノバブル発生助剤の量を制御する。
【０１２５】
このように、この第７実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１における第１,第２のマイクロナノバブル発生部２,３のそれぞれに対応するマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ２４,２３を有している。これにより、各マイクロナノバブル発生部２,３のそれぞれにマイクロナノバブル発生助剤を添加することで、各マイクロナノバブル発生部２,３においてマイクロナノバブルを効率的に発生させている。すなわち、この第６実施形態では、液体は、最初に第１のマイクロナノバブル発生部２に導入される。そして、この第１のマイクロナノバブル発生部２に導入された液体に、マイクロナノバブル発生助剤ポンプＢ２４によって、マイクロナノバブル発生助剤が添加される。そして、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８が上記液体の導入と連動して運転され、この第１のマイクロナノバブル発生部２においてマイクロナノバブルが効率的に発生する。
【０１２６】
次に、この第１のマイクロナノバブル発生部２において１次的にマイクロナノバブルを含有した液体は、次に、オーバーフローで仕切り壁１１を越えて、第２のマイクロナノバブル発生部３に導入される。
【０１２７】
そして、この第２のマイクロナノバブル発生部３では、第２のマイクロナノバブル発生助剤ポンプ２３によって、マイクロナノバブル発生助剤が添加される。そして、液体の導入と連動して、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０が循環ポンプ１７と共に運転され、さらに細かいマイクロナノバブルが発生する。
【０１２８】
この非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０の方が、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８よりも泡が小さいマイクロナノバブルを発生することは、あらかじめ判明している。またそのような仕様の２種類のマイクロナノバブル発生機を選定している。より具体的には、１次的に、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８でもって泡が大きいマイクロナノバブルをまず作製して、次に、２次的に、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０よって、さらに細かいマイクロナノバブルの作製している。
【０１２９】
このマイクロナノバブルの１次的な作製と２次的な作製との組み合わせでもって、この第７実施形態によれば、より細かいマイクロナノバブル量を多量に作製できる。
【０１３０】
なお、この第７実施形態では、第２のマイクロナノバブル発生部３には、濁度計３２が設置されている。この濁度計３２による濁度検出信号によって、調節計３４がマイクロナノバブル発生助剤ポンプ２３の電動機回転数を制御して、配管３５を通って第２のマイクロナノバブル発生部３に添加するマイクロナノバブル発生助剤の量を適正量に制御している。具体的には、マイクロナノバブル発生槽１内の液体にマイクロナノバブルが適正に発生している場合は、液体が牛乳のように白濁している場合である。よって、マイクロナノバブルの発生状態を濁度計３２で検出でき、濁度計３２の関連機器(調節計３４等)によってマイクロナノバブルの発生状態を制御できることとなる。
【０１３１】
そして、この第７実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１から得られる多量のマイクロナノバブルが含有された液体を、流出管２２から配管２６を経由して次工程装置２７に導入して、液体に含有されたマイクロナノバブルによる上述したような本来の作用を発揮することとなる。
【０１３２】
(第８の実施の形態)
次に、図８に、この発明の第８実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第８実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７をより具体的な有用微生物槽３１に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第８実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略して、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１３３】
この第８実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７が有用微生物槽３１に置き換えられているので、有用微生物槽３１において、有用微生物を多量のマイクロナノバブルで活性化して、有用微生物による処理効率を向上できると同時に、有用微生物による生産物の量および品質を向上できる。
【０１３４】
なお、有用微生物槽３１の代表的一例としては、医薬品生産における抗生物質の製造槽等が挙げられる。
【０１３５】
(第９の実施の形態)
次に、図９に、この発明の第９実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第９実施形態は、第１実施形態における次工程装置２７をより具体的な発酵槽３６に置き換えた点が第１実施形態と異なる。よって、この第９実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１３６】
この第９実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７を発酵槽３６に置き換えたことで、発酵槽３６の微生物をマイクロナノバブル発生槽１から導入された液体に含有される多量のマイクロナノバブルで活性化している。これにより、従来と比較して、発酵を短時間に効率よく実施できると同時に、発酵生産物の量および品質を向上できる。
【０１３７】
なお、発酵槽３６の代表としては、ビール、ワイン、焼酎および日本酒生産における発酵槽等が挙げられる。
【０１３８】
(第１０の実施の形態)
次に、図１０に、この発明の第１０実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第１０実施形態は、上述した第１実施形態における次工程装置２７をより具体的な植物栽培における水耕栽培槽３７に置き換えた点が第１実施形態と異なる。よって、この第１０実施形態では、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、上述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１３９】
この第１０実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７を水耕栽培槽３７に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から水耕栽培槽３７に導入される液体に含有される多量のマイクロナノバブルによって、水中の溶存酸素濃度を高めて、植物の根の成長を高めている。また、この第１０実施形態では、マイクロナノバブルは水耕液の除菌に有効となることより、植物の水耕栽培におけるウイルスに起因する病原菌が発生することを防止している。
【０１４０】
(第１１の実施の形態)
次に、図１１に、この発明の第１１実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第１１実施形態は、上述した第１実施形態における次工程装置２７をより具体的な水産養殖における水産養殖槽３８に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第１１実施形態では、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１４１】
この第１１実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７を水産養殖槽３８に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から水産養殖槽３８に導入される多量のマイクロナノバブルによって水中の溶存酸素濃度を高めて、水産養殖における対象生物としての魚類、貝類、甲殻類の成長を高めている。また、マイクロナノバブルは飼育水の除菌に有効であるので、水産養殖におけるウイルス起因の病原菌が発生することを防止している。
【０１４２】
(第１２の実施の形態)
次に、図１２に、この発明の第１２実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。
【０１４３】
この第１２実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７を、より具体的な排水処理における活性汚泥槽３９に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第１２実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１４４】
この第１２実施形態では、次工程装置２７を活性汚泥槽３９に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から活性汚泥槽３９に導入される液体に含有される多量のマイクロナノバブルで微生物を活性化して、排水処理における活性汚泥槽３９内の微生物活性を高めて排水処理効率を向上できる。
【０１４５】
(第１３の実施の形態)
次に、図１３に、この発明の第１３実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。
【０１４６】
この第１３実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７を、より具体的な工業用水前処理槽４０に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。  よって、この第１３実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１４７】
この第１３実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７を工業用水前処理槽４０に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から工業用水前処理槽４０に導入される液体に含有される多量のマイクロナノバブルでもって工業用水前処理槽４０における微生物の活性を高めることができる。このことは、工業用水中の有機物処理に有効となって、工業用水原水の有機物濃度が高い場合に、特に有効なシステムとなる。
【０１４８】
(第１４の実施の形態)
次に、図１４に、この発明の第１４実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第１４実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７を、より具体的な洗浄槽４１に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第１４実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１４９】
この第１４実施形態では、第１実施形態における次工程装置２７を洗浄槽４１に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から洗浄槽４１に導入される液体に含有される多量のマイクロナノバブルによって、洗浄槽４１における洗浄効果を高めて、洗浄対象物の洗浄をより効果的に実施できることとなる。  よって、この第１４実施形態によれば、高いレベルの洗浄が必要な工程において、特に有効なシステムとなる。
【０１５０】
(第１５の実施の形態)
次に、図１５に、この発明の第１５実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第１５実施形態は、上述の第１実施形態における次工程装置２７を、より具体的な埋設管路４３に置き換えた点が、第１実施形態と異なる。よって、この第１５実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１５１】
この第１５実施形態は、第１実施形態における次工程装置２７を埋設管路４３に置き換えたので、マイクロナノバブル発生槽１から埋設管路４３に導入される液体が含有する多量のマイクロナノバブルによって、埋設管路４３における洗浄効果を高めて、埋設管路４３をマイクロナノバブルで常時洗浄可能となる。よって、この第１５実施形態によれば、埋設管理４３を常時、洗浄でき、メンテナンスコストを低減できる。
【０１５２】
(第１６の実施の形態)
次に、図１６に、この発明の第１６実施形態であるマイクロナノバブル含有液体応用装置を示す。この第１６実施形態は、第１実施形態における次工程装置２７が、より具体的なビル排水設備およびビル給水設備４４に置き換えられている。よって、この第１６実施形態では、第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１５３】
この第１６実施形態では、マイクロナノバブル発生槽１から多量のマイクロナノバブルを含有する液体をビル排水設備およびビル給水設備４４に導入する。この多量のマイクロナノバブルを含有する液体によって、ビル排水設備およびビル給水設備４４に対する洗浄効果が高められる。よって、配管類の洗浄を効果的に実施できることとなる。よって、この第１６実施形態によれば、ビル排水設備およびビル給水設備４４に対する洗浄作業などのメンテナンスコストを低減できる。
【０１５４】
(実験例)
図１２に示す第１２実施形態のマイクロナノバブル含有液体応用装置に対応する実験装置を製作した。この実験装置におけるマイクロナノバブル発生槽１２の容量を約０.３ｍ３とし、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機８の動力を０.７５ｋｗとし、非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機２０の循環ポンプ１７の動力を０.４ｋｗとした。また、この実験装置とは別に、活性汚泥槽３９に流入させる排水にマイクロナノバブルを含有させない実験装置を作製した。
【０１５５】
そして、活性汚泥槽３９に流入させる排水にマイクロナノバブルを多量に含有させる実験と、活性汚泥槽３９に流入させる排水にマイクロナノバブルを含有させない場合との２系列の実験を行って比較した。
【０１５６】
３ケ月間の実験運転後に、活性汚泥槽３９の処理水の水質を比較した。その結果、生物学的酸素要求量の項目において、マイクロナノバブルを多量に含有させた活性汚泥の処理水の方が、マイクロナノバブル非含有の場合での実験装置の活性汚泥槽の処理水と比較して、約４０％低い値であった。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図５】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図６】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第６実施形態を模式的に示す図である。
【図７】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第７実施形態を模式的に示す図である。
【図８】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第８実施形態を模式的に示す図である。
【図９】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第９実施形態を模式的に示す図である。
【図１０】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１０実施形態を模式的に示す図である。
【図１１】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１１実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１２実施形態を模式的に示す図である。
【図１３】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１３実施形態を模式的に示す図である。
【図１４】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１４実施形態を模式的に示す図である。
【図１５】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１５実施形態を模式的に示す図である。
【図１６】この発明のマイクロナノバブル含有液体応用装置の第１６実施形態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１  マイクロナノバブル発生槽
２  第１のマイクロナノバブル発生部
３  第２のマイクロナノバブル発生部
５  流入管
６  ブロワー
７  空気配管
８  水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機
９  電極棒端子部
１０  レベル調節計
１１  仕切り壁
１２  レベル調節計  
１３  電極棒端子部
１４Ａ〜１４Ｃ  電極棒
１５Ａ〜１５Ｃ  電極棒
１７  循環ポンプ
１８  空気吸込み管
１９  ニードルバルブ
２０  非水中ポンプ型(旋回流型)マイクロナノバブル発生機
２１Ａ、２１Ｂ  水流
２２  流出管
２３  第１のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ
２４  第２のマイクロナノバブル発生助剤定量ポンプ
２５  マイクロナノバブル発生助剤タンク
２６  出口配管
２７  次工程装置
２８  生物処理装置
２９  化学処理装置
３０  物理処理装置
３１  有用微生物培養槽
３２  濁度計
３３  信号線
３４  調節計
３５  配管
３６  発酵槽
３７  水耕栽培槽
３８  水産養殖槽
３９  活性汚泥槽
４０  工業用水前処理槽
４１  洗浄槽
４２  浄化槽
４３  埋設配管
４４  ビル排水設備および給水設備
【図１】
2008073658.tif 000003
【図２】
2008073658.tif 000004
【図３】
2008073658.tif 000005
【図４】
2008073658.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008073658.tif 000008
【図７】
2008073658.tif 000009
【図８】
2008073658.tif 000010
【図９】
2008073658.tif 000011
【図１０】
2008073658.tif 000012
【図１１】
2008073658.tif 000013
【図１２】
2008073658.tif 000014
【図１３】
2008073658.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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