(57)【要約】【課題】  微細な気泡を効率よく大量に被処理液中に分散させ、また被処理液中の汚濁物質等を効率よく取出す。【解決手段】  散気装置１０は、気体を吹出すための多数の小孔が形成された気体吹出し面を有するケーシング１１と、気体吹出し面に対して、所定の間隙をもって対向する薄板状の気泡微細化部材１５とを備える。気泡微細化部材１５は、ケーシング１１に回転自在であり、例えば放射状に延びるスリット状開口を有する。小孔から放出された気泡はスリット状開口を通過するときに切断され、微細化される。また気泡微細化部材１５が回転することにより、液中において効率よく拡散される。【選択図】        図１
2005125205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液中に設置され、気泡を前記被処理液中に吹出して分散させる散気装置であって、
前記気体を吹出すための多数の小孔が形成された気体吹出し面を有するケーシングと、
前記気体吹出し面に対して、所定の間隙をもって対向するとともに相対移動自在に設けられ、スリット状開口を有する薄板状の気泡微細化部材と
を備えることを特徴とする散気装置。
【請求項２】
前記多数の小孔が前記気体吹出し面において放射状に配列されることを特徴とする請求項１に記載の散気装置。
【請求項３】
前記ケーシングが円筒状を有することを特徴とする請求項１に記載の散気装置。
【請求項４】
前記気体吹出し面が円筒の上面または底面であることを特徴とする請求項３に記載の散気装置。
【請求項５】
前記スリット状開口が放射状に延びることを特徴とする請求項１に記載の散気装置。
【請求項６】
前記気泡微細化部材が前記気体吹出し面に対して平行状態を保持しつつ、所定の軸周りに回転自在であることを特徴とする請求項１に記載の散気装置。
【請求項７】
請求項１に記載の散気装置により発生した気泡が被処理液中に含まれる汚濁物質の表面に吸着して液面に浮上した大量の泡から前記汚濁物質を取出す泡沫分離装置であって、
本体と、
前記本体に設けられ、液面上の前記泡を吸引して集める集泡部と、
前記集泡部によって吸引された泡を液化させる消泡部と
を備えることを特徴とする泡沫分離装置。
【請求項８】
前記本体内に設けられて散気室と溢流室に区画し、上端部が前記液面よりも下側に位置する溢流壁を備えることを特徴とする請求項７に記載の泡沫分離装置。
【請求項９】
前記本体の下部に、前記散気室内に被処理液を供給するための給液口が設けられることを特徴とする請求項８に記載の泡沫分離装置。
【請求項１０】
前記本体の下部に、前記溢流室から処理済液を排出するための排液口が設けられることを特徴とする請求項９に記載の泡沫分離装置。
【請求項１１】
前記給液口が、前記本体の底部であって前記散気装置に対向する部位に開口することを特徴とする請求項９に記載の泡沫分離装置。
【請求項１２】
前記給液口が前記本体の側面に開口し、前記散気装置が前記給液口よりも上方に設けられる内床に載置され、前記内床の前記散気装置に対向した部位に、液導入口が形成されることを特徴とする請求項９に記載の泡沫分離装置。
【請求項１３】
前記溢流壁が平板状であることを特徴とする請求項８に記載の泡沫分離装置。
【請求項１４】
前記本体が円筒状を有し、前記溢流壁が前記本体と同心的な円筒状を有することを特徴とする請求項８に記載の泡沫分離装置。
【請求項１５】
前記消泡部がハウジングと、前記ハウジング内に導かれる泡が衝突して破壊する邪魔板とを備えることを特徴とする請求項７に記載の泡沫分離装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の散気装置と、
前記散気装置に気体を供給する給気手段と、
請求項７に記載の泡沫分離装置と
を備え、前記給気手段は、前記消泡部を介して前記集泡部における泡の吸引を行い、この吸引によって発生する排気を前記散気装置に供給することを特徴とする排水浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡を液体中に吹出して分散させる散気装置と、散気装置を用いた泡沫分離装置および排水浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば水棲生物の飼育水槽中の飼育水に含まれる微細な汚濁物質等を分離する泡沫分離装置として、次のような構成が知られている（特許文献１）。これは、飼育水槽から送られてきた被処理水を内筒内に導き、内筒内では散気装置によって微細な気泡を発生させるというものである。すなわち汚濁物質等は、気泡がその外周面に付着することによって液面まで浮上し、汚濁物質を含む多量の泡が液面上から泡沫分離装置の外部へ排出される。汚濁物質を含まない処理済水は内筒の外周を囲繞する外筒内に導かれ、外筒から排出されて飼育水槽に戻される。
【０００３】
従来の散気装置は通常、円筒状あるいは平板状の多孔質の燒結材を有している。しかし、燒結材から気泡を吹出すには高い圧力が必要なため、消費エネルギーが大きくなる。また大量の気体を吹出そうとすると気泡径が大きくなりすぎて、汚濁物質等の除去作用には適さない。これに対し、ある程度小さな気泡を発生させるためには気体の吹出し量に限界がある。したがって従来の散気装置を用いた泡沫分離装置では、被処理水の浄化性能を充分に高めることは困難であった。
【特許文献１】特開２００１−１７０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、微細な気泡を効率よく大量に被処理液中に分散させることことができる散気装置を提供すること、この散気装置を用いて被処理液中の汚濁物質等を効率よく取出すことができる泡沫分離装置および排水浄化システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る散気装置は、気体を吹出すための多数の小孔が形成された気体吹出し面を有するケーシングと、気体吹出し面に対して、所定の間隙をもって対向するとともに相対移動自在に設けられ、スリット状開口を有する薄板状の気泡微細化部材とを備えることを特徴としている。
【０００６】
多数の小孔は気体吹出し面において例えば放射状に配列される。ケーシングは例えば円筒状を有する。この場合、気体吹出し面が円筒の上面または底面であることが好ましい。スリット状開口は放射状に延びていてもよい。好ましくは、気泡微細化部材は気体吹出し面に対して平行状態を保持しつつ、所定の軸周りに回転自在である。これにより、小孔から吹出される気泡はスリット状開口を通過することにより切断されて微細化され、被処理液全体が回転攪拌されることにより気泡は効率よく分散する。したがって汚濁物質等の表面に効率よく付着して、汚濁物質等の浮上を促進する。
【０００７】
本発明に係る泡沫分離装置は、上記散気装置により発生した気泡が被処理液中に含まれる汚濁物質の表面に吸着して液面に浮上した大量の泡から前記汚濁物質を取出す泡沫分離装置であって、本体と、本体に設けられ、液面上の泡を吸引して集める集泡部と、集泡部によって吸引された泡を液化させる消泡部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
泡沫分離装置は、本体内に設けられて散気室と溢流室に区画し、上端部が液面よりも下側に位置する溢流壁を備えることが好ましい。この構成によれば、汚濁物質等を除去された処理済液は溢流壁を越えて溢流室へ流入し、泡沫分離装置から外部へ排出される。
【０００９】
本体の下部に、散気室内に被処理液を供給するための給液口が設けられ、また、溢流室から処理済液を排出するための排液口が設けられることが好ましい。給液口は、本体の底部であって散気装置に対向する部位に開口してもよい。また給液口は本体の側面に開口し、散気装置が給液口よりも上方に設けられる内床に載置され、内床の散気装置に対向した部位に、液導入口が形成されてもよい。
【００１０】
溢流壁は例えば平板状であるが、本体が円筒状を有している場合には、溢流壁は本体と同心的な円筒状を有していてもよい。
【００１１】
好ましくは、消泡部はハウジングと、ハウジング内に導かれる泡が衝突して破壊する邪魔板とを備える。これにより、汚濁物質等は効率よく取出される。
【００１２】
本発明に係る排水浄化システムは、上記散気装置と、散気装置に気体を供給する給気手段と、上記泡沫分離装置とを備え、給気手段が消泡部を介して集泡部における泡の吸引を行い、この吸引によって発生する排気を散気装置に供給することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、微細な気泡を効率よく大量に被処理液中に分散させることことができる散気装置、この散気装置を用いて被処理液中の汚濁物質等を効率よく取出すことができる泡沫分離装置および排水浄化システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である散気装置と泡沫分離装置を備えた排水浄化システムを概略的に示す模式的な断面図である。この排水浄化システムは、例えばアコヤガイの洗浄に用いた海水である被処理液を浄化するために用いられるが、その他の被処理液を浄化するために用いてもよい。
【００１５】
排水浄化システムは散気装置１０と泡沫分離装置５０とブロア９０から構成される。散気装置１０は泡沫分離装置５０の本体５１内に設けられ、本体５１に貯留される被処理液Ｗに多数の気泡を吹出して分散させる。気泡は被処理液Ｗに含まれる汚濁物質の表面に付着し、汚濁物質は液面へ浮上する。これにより液面には大量の泡が発生し、泡は集泡部５２によって吸引され、消泡部５３において液化される。泡を吸引するための負圧はブロア９０によって発生し、ブロア９０の排気は散気装置１０へ送られる。
【００１６】
泡沫分離装置５０の本体５１の内部は、溢流壁５４によって散気室５５と溢流室５６に区画される。溢流壁５４の下端部は本体５１の底面に固定され、上端部は液面よりも下方に位置する。本体５１の下部の側面には、被処理液である海水を散気室５５に供給するための給液口５７が開口する。本体５１の給液口５７とは反対側の側面下部には、処理済液である海水を溢流室５６から排出するための排液口５８が設けられる。
【００１７】
また散気室５５内において、給液口５７よりも上方には内床６０が設けられる。散気装置１０は、例えば複数本の支持脚６１を介して内床６０に設置され、内床６０の散気装置１０に対向した部位には液導入口６２が形成される。
【００１８】
集泡部５２は本体５１の上部に設けられる。集泡部５２は例えば円錐状を有し、円錐の頂点には排泡管６３の一端が接続される。排泡管６３の他端は消泡部５３のハウジング６７の上部に接続され、また消泡部５３のハウジング６７内において、排泡管６３の先端には液化機構６４が設けられる。また集泡部５２のハウジング６７の上部には吸気管６５が接続され、吸気管６５の他端はブロア９０に接続される。ブロア９０には排気管６６が接続されており、排気管６６は散気装置１０に接続される。
【００１９】
ブロア９０が作動すると、吸気管６５と集泡部５２のハウジング６７と排泡管６３を介して、集泡部５２における泡の吸引が行われる。この吸引によって発生する排気すなわち空気は、排気管６５を介して散気装置１０に供給される。
【００２０】
図２は泡沫分離装置５０の本体５１の内部を上から見た図である。すなわち本体５１は上から見ると矩形を呈し、溢流壁５４は平板状を有する。散気装置１０は散気室５５の略中央に位置し、上から見ると円形を呈する。
【００２１】
図３〜図６は散気装置１０を示す。
図３と図４は散気装置１０のケーシング１１を上下反転させて示している。これらの図に示されるように、ケーシング１１は扁平な円筒状を有し、円筒の底面である気体吹出し面１２には、気体を吹出すための多数の小孔１３が形成される。小孔１３は気体吹出し面１２の中央部を中心として放射状に配列される。小孔１３の各列は等角度の間隔に配置される。なお、小孔１３の配列は放射状である必要はなく、例えば気体吹出し面１２において均一に分布してもよく、任意に定められる。
【００２２】
ケーシング１１の側面には空気導入口１４が設けられる。空気導入口１４にはブロア９０に接続された排気管６６が連結され（図１参照）、ケーシング１１内にはブロア９０からの排気が導かれる。
【００２３】
図５に示すように、薄い円板である気泡微細化部材１５が、気体吹出し面１２に対して所定の間隙をもって対向する。気泡微細化部材１５は気体吹出し面１２に対して回転自在に設けられる。すなわち気泡微細化部材１５は、気体吹出し面１２に対して平行状態を保持しつつ円板の中心軸周りに回転自在である。
【００２４】
気泡微細化部材１５には、その中心から放射方向に直線的に延びる複数のスリット状開口１６が形成される。各スリット状開口１６は等角度の間隔を成すことが好ましいが、これには限定されない。またスリット状開口１６は放射状である必要はなく、目的に応じて任意に決定される。
【００２５】
図６は散気装置１０が実際に泡沫分離装置５０内に設置される状態を示す。この図に示すように散気装置１０は、気泡微細化部材１５が下側にくるように設置される。ケーシング１１の上面にはモータ１７が載置される。モータ１７には図示しない給電装置から電力が供給されるが、給電装置はブロア９０（図１参照）の電源であってもよい。モータ１７の回転軸１８はケーシング１１の軸心部分を貫通して延びる。気泡微細化部材１５は、回転軸１８のケーシング１１の底面からの突出部分に固定される。
【００２６】
ブロア９０から空気が供給されている状態でモータ１７が駆動されると、薄板状の気泡微細化部材１５が回転軸１８を中心として回転するので、小孔１３から排出される気泡はスリット状開口１６によって切断され、微細化される。また気泡微細化部材１５の回転により、被処理液が全体的に回転攪拌されるので、微細化された気泡Ａは旋回しつつ上昇し、また対流して効率よく被処理液内に分散する。
【００２７】
図７は泡沫分離装置５０の液化機構６４を示している。液化機構６４は排泡管６３の先端に固定された筒状部材７１と、筒状部材７１の中に設けられた邪魔板７２とを有する。筒状部材７１は下側が開口しており、排泡管６３の先端は筒状部材７１の略中央まで延びる。邪魔板７２は排泡管６３の先端開口に対向し、適当な連結部材により筒状部材７１の内壁に固定される。
【００２８】
したがって排泡管６３からケーシング１１内に放出された多量の泡は、邪魔板７２に衝突して破壊される。すなわち泡は液化され、汚濁物質とともに消泡部５３のハウジング６７の底部に落下する。
【００２９】
本実施形態の排水浄化システムでは、次のように作用して被処理液が浄化される。
まず、図示しない排液装置から被処理液が供給され、給液口５７から本体５１内に供給される。液面が溢流壁５４の上端を越えると、モータ１７の給電装置とブロア９０が駆動される。これにより、気泡微細化部材１５が回転し、本体５１内に大量の気泡が生じる。気泡は旋回しつつ上昇し、被処理液に含まれる汚濁物質に付着して、液面上には大量の泡が発生する。泡は集泡部５２から排泡管６３によって吸引され、消泡部５３に導かれる。消泡部５３では泡が液化され、泡から汚濁物質が取出される。すなわち汚濁物質は液体に混じってハウジング６７内に貯留される。
【００３０】
一方、本体５１内において、汚濁物質が除去された処理済液は溢流壁５４を越えて散気室５５から溢流室５６へ流動する。そして処理済液は、溢流室５６の排液口５８から外部へ排出される。
【００３１】
以上のように本実施形態では、多孔質の燒結材を用いるのではなく、多数の小孔を有するケーシング１１に微小隙間をもって対向する気泡微細化部材１５を回転させることによって微細化された気泡を発生させている。したがって、従来よりも少ない消費エネルギーによって大量の気泡を液体中に吹出すことができるだけでなく、気泡を液体中において広範囲に拡散させることができ、被処理液の浄化性能が充分に高められる。また気泡は液中において効率よく分散するので、本体５１の内壁面に付着したり、粗粒化することはない。
【００３２】
図８は、排水浄化システムの他の実施形態を示す。図１の排水浄化システムとの相違点は散気装置１０が内床６０（図１）ではなく、本体５１の底部８１の上に脚部材８２を介して載置される。また給液口５７は底部８１において、散気装置１に対向する部位に開口する。その他の構成は図１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３３】
図９は散気装置１０の他の実施形態を示す。気体吹出し面１２がケーシング１１の上面に形成され、気泡微細化部材１５はケーシング１１の上側に設けられる。モータ１７は散気装置１０の上方であって液面Ｂよりも上に設けられ、モータ１７の回転軸１８は垂直下方に延びて気泡微細化部材１５の中心に固定される。したがって気泡微細化部材１５によって微細化された気泡は、気泡微細化部材１５から直接上方に吹出され、液中に拡散される。その他の構成は図１〜図６に示す例と同じである。
【００３４】
図１０は泡沫分離装置５０の本体５１の他の例を示す。本体５１は円筒状を有し、散気装置１０は本体５１の略中央に設けられる。溢流壁５４は本体５１の中心から排液口５８側にずれた位置に形成される。その他の構成は図１、２と同様である。
【００３５】
図１１は泡沫分離装置５０のさらに他の例を示す。本体５１は円筒状を有し、溢流壁５４は本体５１と同心的な円筒状を有する。すなわち溢流室５６は散気室５５を囲繞する筒状を呈する。その他の構成は図１、２と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態である散気装置と泡沫分離装置を備えた排水浄化システムを概略的に示す模式的な断面図である。
【図２】泡沫分離装置の本体の内部を上から見た図である。
【図３】散気装置のケーシングを上下反転させて示す斜視図である。
【図４】散気装置のケーシングを上下反転させて示す断面図である。
【図５】散気装置の気泡微細化部材を示す斜視図である。
【図６】散気装置が実際に泡沫分離装置内に設置される状態を示す側面図である。
【図７】泡沫分離装置の液化機構を示す断面図である。
【図８】排水浄化システムの他の実施形態を示す模式的な断面図である。
【図９】散気装置の他の実施形態を示す側面図である。
【図１０】泡沫分離装置の本体の他の例を示す平面図である。
【図１１】泡沫分離装置の本体のさらに他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  散気装置
１１  ケーシング
１２  気体吹出し面
１３  小孔
１５  気泡微細化部材
１６  スリット状開口
５０  泡沫分離装置
５１  本体
５３  消泡部
【図１】
2005125205.tif 000003
【図２】
2005125205.tif 000004
【図３】
2005125205.tif 000005
【図４】
2005125205.tif 000006
【図５】
2005125205.tif 000007
【図６】
2005125205.tif 000008
【図７】
2005125205.tif 000009
【図８】
2005125205.tif 000010
【図９】
2005125205.tif 000011
【図１０】
2005125205.tif 000012
【図１１】
2005125205.tif 000013