(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の処理方法であって、
ａ）反応容器（１０）に液体を導入する過程と、
ｂ）前記反応容器（１０）内の第１室（１２）内にて前記液体を上昇させる過程と、
ｃ）前記液体を、薄膜をなすように、前記第１室（１２）の外面（４０）に沿って下向きに、前記第１室（１２）から前記第２室（１４）へと導き、更に、前記第２室（１４）に連通する連通路（２４）を有する第３室（１６）へと導く過程と、
ｄ）前記第３室（１６）内の前記液体の内部エネルギを高めるように超音波エネルギを供給する過程と、
ｅ）処理された前記液体を前記反応容器（１０）から排出する過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記過程ｂ）に引き続いて、
ｂ１）前記液体中に流体を導入し、前記第１室（１２）内の前記液体を少なくとも部分的に発泡した状態にして、前記流体と液体との間の反応界面を増大させる過程と、
ｂ２）前記液体と、導入された前記流体との間に化学反応を起こさせる過程と、
ｂ３）前記液体を消泡する過程と、
ｂ４）消泡され、無泡状態となった前記流体を前記第２室（１４）内で混合する過程とを有し、
ｂ５）前記流体は、空気、純酸素、過酸化水素、オゾン、及び窒素を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記過程ｃ）と過程ｄ）との間に、
ｃ１）前記第２室（１４）と第３室（１６）との間の前記連通路（２４）内の前記液体に追加の流体を導入し、前記流体の混合、前記追加流体の導入及び両者間の反応界面の増大を達成する過程とを有することを特徴とする請求項１若しくは２に記載の方法。
【請求項４】
液体の処理装置であって、
ａ）反応容器（１０）内に直列に配置された少なくとも３つの反応室（１２、１４、１６）と、
ｂ）前記反応室中の第１室（１２）を密閉する内壁（１８）と、
ｃ）前記第１室（１２）の一端側に接続された、処理されるべき液体のための第１入口装置（２０）と、
ｄ）前記内壁（１８）と共に前記第２室（１４）を画定し、隣接する前記第３室（１６）に対する接続部を有する外壁（２２）と、
ｅ）前記第３室（１６）から前記液体を排出するための出口装置（２８）と、
ｆ）前記液体の内部エネルギを高めるように前記第３室（１６）に接続されたエネルギ供給装置（３０）と、
ｇ）前記反応容器（１０）内に減圧状態を形成するために、前記第１室（１２）の、前記第１入口装置（２０）とは反対の他端側に接続された減圧装置（３３）とを有することを特徴とする装置。
【請求項５】
浸漬パイプ（３２）が、前記第１室（１２）内を、前記入口装置（２０）の出口の近傍に至るまで延在していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記浸漬パイプ（３２）の第１の出口（３４）と前記入口装置（２０）出口との間に板部材（３６）が配置され、該板部材が、前記入口装置（２０）出口から流出する液体を環状に分配することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記浸漬パイプ（３２）が、前記第３室（１６）に接続された第２の出口（３８）を有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記反応容器（１０）から物質を排出するための出口として、前記第１室（１２）の上端より下方の位置に配置された装置（４２）を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記内壁（１８）が、流れの方向に従って漸減する断面を有し、前記反応容器（１０）の対向端に対して間隔を保って終息していることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記液体中に流体を導入し、液体を少なくとも部分的に発泡させるために、前記第１室（１２）の上流側に接続された散布装置（４６）を有することを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記散布装置（４６）が環状をなす多孔質の石からなることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記多孔質の石が窒化珪素からなることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記液体中に追加の流体を導入するために、前記第３室（１６）に接続された第２の入口装置（４８）を有することを特徴とする請求項４乃至１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記第２室（１４）が、追加の隔壁（５０）により、内側環状室（１４ａ）と外側環状室（１４ｂ）とに区画され、前記内側環状室（１４ａ）が、前記外側環状室（１４ｂ）への接続部を有することを特徴とする請求項４乃至１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記エネルギ供給装置（３０）が、超音波トランスデューサを含むことを特徴とする請求項４乃至１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記第３室（１６）が前記入口装置（２０）を外囲することを特徴とする請求項４乃至１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記第３室（１６）が、半透過性の隔壁（７４）によって、第１及び第２の区画室（１６ａ、１６ｂ）に細分されていることを特徴とする請求項４乃至１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記半透過性隔壁（７４）が、固体分を前記第１区画室（１６ａ）内に残し、液体を前記第２区画室（１６ｂ）に移動させ得るようなプラスチックフォイルからなり、前記区画室（１６ａ）が固体分を排出するための出口（７６）を有し、前記第２区画室（１６ｂ）が前記第３室（１６）液体を排出するための装置（２８）を有することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記エネルギ供給装置（３０）が、前記第１区画室（１６ａ）に接続され、前記第２室（１４）から前記第３室（１６）への接続部（２４）が、前記第１区画室（１６ａ）に向けて開かれていることを特徴とする請求項１７若しくは１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記反応容器（１０）がステンレス鋼からなることを特徴とする請求項４乃至１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記第１入口装置（２０）が、前記３つの反応室（１２、１４、１６）に共通の中心軸線に沿って配置され、前記散布装置を経て前記第１室（１２）内に突入するパイプからなることを特徴とする請求項１０乃至２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記内壁（１８）が、前記第２室（１４）に連通する少なくとも１つの孔（５２）を有することを特徴とする請求項４乃至２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記内壁（１８）と前記外壁（２２）との間にカラー（２６）が設けられ、該カラーが、前記第２室（１４）から前記第３室（１６）間に位置し、液体を流通させるためのスロット（２４）を有することを特徴とする請求項４乃至２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記入口装置（４８）が、前記第３室（１６）にて終息するパイプ（５４）と、ポンプ（５６）とを有することを特徴とする請求項４乃至２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記出口装置（２８）が、前記第１入口装置（２０）に対して少なくとも部分的に同軸をなし、ポンプ（６８）を有することを特徴とする請求項４乃至２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記減圧装置（３３）がパイプ（５４）及びポンプ（５６）を有し、前記パイプがセパレータ若しくはサイフォン及び排出要素を有することを特徴とする請求項４乃至２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記外壁（２２）が、互いに結合された複数の円筒形要素からなることを特徴とする請求項４乃至２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
超音波エネルギのためのオフセット反射装置（７０）が、前記第３室（１６）内に設けられていることを特徴とする請求項４乃至２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
前記第１室（１２）内に導入される流体が、空気、純酸素、またはオゾンからなることを特徴とする請求項４乃至１５のいずれかに記載の装置。
【請求項３０】
前記第２入口装置（４８）を介して前記第３室（１６）に導入される追加の流体が、好ましくはオゾン或いは過酸化水素からなる酸化及び／又は還元媒体からなることを特徴とする請求項１３乃至２９のいずれかに記載の装置。
【請求項３１】
再利用可能な流体を受け入れて利用するために、ポンプ（５６）の後段に接続された装置（８８）を有することを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３２】
特に請求項４に記載された装置のためのエネルギ供給装置であって、
ポット型のハウジング部材（７８）とスリーブ（８０）とを有する超音波トランスデューサからなり、ピエゾセラミックディスク（８２）が、これら両部分間に、弾性シール（８４）を介して支持されていることを特徴とするエネルギ供給装置。
【請求項３３】
前記弾性シール（８４）をクランプするためのクランプ装置（８６）を有することを特徴とする請求項３２に記載のエネルギ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は液体を処理するための方法及び装置、並びにそれに用いるのに適するエネルギ供給システムに関する。
【０００２】
実用的な用途のために、液体、特に溶解した物質或いは溶解しない固体物質を含む液体や、液体中に分散した流体を処理し、従来形式の産業機器に供給して、製造プロセスに利用したり、生物学的な下水処理施設に送るための方法が従来から知られている。
【０００３】
また、汚水から無機物を除去したり、消泡するための汚水処理方法も知られている。このようして処理された汚水は、産業用のプロセス水として或いは水耕農場の灌漑水として利用される。
【０００４】
このような方法は、装置やその制御に高い技術が必要であって、そのために多大な投資コストが必要となる。
【０００５】
このような公知方法の一つとしては、汚水のスラッジ或いは糞便を脱水、乾燥した後に焼却するものである。そのような場合に、例えば、液状の豚の糞便のような糞便物質は、比較的大型の貯蔵設備に収集され、その内部に於いて糞便が生物学的媒体により処理され、濃縮され、かつ生物学的プロセスにより分解される。
【０００６】
大農場から大量に発生するような糞便のもう一つの利用方法としては、穀物畑のような畑に肥料として糞便を散布することがある。
【０００７】
このような利用法の欠点としては、糞便を畑に散布することにより、その近隣に悪臭を発生させたり、糞便に含まれる細菌やバクテリアが土の中及び地下水に入り込むということがある。従来から知られている糞便を散布したり、処理するための方法に於いては、散布或いは処理のための施設に多大なスペースが必要となり、その処理に多大な時間やコストが必要となる問題がある。
【０００８】
このような点に鑑み、本発明の主な目的は、低コストでかつ広いスペースを必要とすることなく、液体を処理するための方法及び装置を提供することにある。更に、このような目的を達するのに適するエネルギ供給システムについても以下に記述する。
【０００９】
本発明によれば、このような目的は、請求項１，４或いは３１に記載された過程及び特徴により達成される。
【００１０】
本発明に基づく方法によれば、処理されるべき液体が第１室に導入され、前記第１室の外面に沿って下向きに薄膜をなして流下し、第２室に至る。このようにして、液体からのガスの除去が薄膜に於いて行われる。そのため高い効率が達成されるばかりでなく、脱ガスのために物理的な攪拌を伴うような従来技術とは異なり、処理するべき液体に何ら物理エネルギを供給する必要がないため、薄膜中に於けるガスの除去は低コストで行うことができるという利点が得られる。
【００１１】
本発明の或る実施例の装置のように、反応容器内に少なくとも３つの処理室を直列に設けることにより、わずかなスペースで高いスループットを達成することができる。そのため、目的や必要なスループットによっては、反応容器をトレーラ等に搭載して、反応容器を移動可能とし、一つの場所から他の場所に移動して、その利用を図ることが可能となる。
【００１２】
また、液体の密度の差に基づき不混和性の液体を分離するために、この装置を利用し得るという利点が得られる。同様に本発明に基づく装置は、溶解していない固体物質を分離するのにも適している。
【００１３】
処理されるべき液体は、入力装置によって反応容器内に導入され、第１室内にて上昇し、第２室を介して第３室に至る。分離されるべき液体或いは処理されるべき液体に含まれる固体物質は、密度差により上昇する間に互いに分離し、更に第１室に隣接する第２室内に於いて、依然として分離されていない液体成分には、更なる分離過程が施されると言う利点が得られる。本発明に基づく装置の効率を一層改善するために、液体の内部エネルギを上昇させるためのエネルギ供給装置が第３室に接続されている。処理されるべき液体にエネルギを供給することにより、例えば、処理されるべき液体の温度が上昇したり、処理されるべき液体が、混合或いは脱ガス作用を有する運動誘起性のエネルギの供給を受けることなどにより、処理プロセスが好適に加速される。
【００１４】
処理されるべき液体は、反応容器内を減圧するために前記第１室に接続された装置により反応容器内に導入される。これは、減圧されることにより処理温度が周囲温度より低下するために処理プロセスが強化されるという利点が得られる。
【００１５】
請求項３２に基づく本発明のエネルギ供給装置は、互いに入れ子をなす２つのポット型のハウジング部材を有する超音波トランスデューサを備えており、両ハウジング部材間には、弾性シールを介してピエゾセラミックディスクが保持されている。このエネルギ供給装置によれば、処理されるべき液体にエネルギ或いは内部エネルギを簡単に加えることが出来、それにより混合過程が好適に改善される。
【００１６】
本発明の好適実施例が従属請求項に記載されている。
【００１７】
本発明の或る実施例によれば、第１室内に於いて、第１の入口装置の出口の近傍に至るまで延在するように液中に浸漬されたパイプが設けられている。これにより、処理されるべき液体の一部を、第２室に至る前に第１室からドレインすることができる。
【００１８】
特に、浸漬パイプの第１出口と、第１入口装置の出口との間に、第１入口装置から送り出される液体を環状をなすように前記第１室内にて分配し得るような板部材を設けると良い。これは、第１入口装置により前記第１室に導入された処理されるべき液体が、前記第１室における処理プロセスを受けることなく前記浸漬パイプを経て、前記第１室から直ちにドレインされるのを防止する。第１入口装置から前記第１室に導入される液体は、前記浸漬パイプの前記第１出口を通過する際に、前記板部材によりガイドされて、まず第２室の方向に流れる。処理されるべき液体の一部を浸漬パイプにより抜き出すことにより、第１室内に循環流が形成され、これによって処理されるべき水の第１室内における滞留時間が増大する。
【００１９】
本発明の別の実施例に於いては、浸漬パイプは前記第３室に接続された第２の出口を有する。この場合、浸漬パイプは、第２室のための一種のバイパスを構成し、これによって、処理されるべき液体は第１室から第３室に導入されることができる。しかも、第２室を通過するようにガイドされた処理されるべき液体の一部は、更なる処理プロセスのために別の装置に供給することができる。
【００２０】
本発明の更に別の実施例に於いては、前記第１室の上端の下側に、比較的軽い物質を反応容器から除去するための装置が設けられている。このようにして、第１室の段階に於いて比較的軽い物質を反応容器から簡単に除去することができる。
【００２１】
本発明の特に好適な実施例に於いては、内壁が、流れの方向に従って漸減する断面を有し、前記反応容器の対向端に対して間隔を保って終息しているものであって良い。このようして、内壁の断面が狭くなることにより、処理されるべき液体の上昇を好適に改善することができる。液体中に流体を導入するために、前記第１室の上流側に接続された散布装置が、反応容器に備えられていれば、液体が少なくとも部分的に発泡することにより、処理されるべき液体と供給された流体との反応界面を劇的に拡大することができ、それによって所望の処理プロセスを、より短時間に行うことができるようになる。
【００２２】
液体は、好ましくは減圧装置を利用して反応容器内に導入されるが、この減圧装置は、前記第１入口とは反対の側から前記第１室に接続されていることにより、前記したような発泡プロセス及び前記反応容器内に於ける処理されるべき液体の或いはその発泡部分の上昇を促進することができる。
【００２３】
処理されるべき液体の発泡部分が、反応時間の経過に伴い、消泡され、液体の非消泡部分と共に、第２室に到達する。また、液体の非発泡部分及び消泡部分は、前記第３室に到達する前に混合されるような環状空間を介して、前記第３室に向けて移動する。このようにして、反応界面の増大により、処理されるべき液体が第１室から送り出された後に、濃縮及び均質化される間に、処理プロセスが加速されるという利点が得られる。
【００２４】
本発明の好適実施例によれば、第３室に於いて、追加の流体を、処理されるべき液体中に導入することができる。こうすることにより、処理されるべき液体と追加された流体との間の反応界面が好適に増大し、追加の処理プロセスが促進される。この目的のために、処理されるべき液体内に追加の流体を導入するための第２の入口装置が、第３室に接続されている。特に、オゾン或いは過酸化水素などのような酸化或いは還元媒体を導入するのが好適であることが見出された。
【００２５】
追加の隔壁を設けることにより、第２室を内側及び外側環状室に区画すると、非発泡液体及び消泡液体の濃縮均質化或いは混合が行われるような沈静化領域が好適に形成される。
【００２６】
本発明の或る実施例に於いては、内部エネルギを増大させるためのエネルギ供給装置は、超音波トランスデューサを用いて、第２の供給装置を介して処理されるべき液体中に供給される流体に核を形成し、反応界面を大幅に増大させることかできる。
【００２７】
液体から分離するのが困難であるような物質を、エネルギの消費を最小化して分離し得るようにするために、半透過性の隔壁を用いて、第３室を第１及び第２の区画室に細分することができる。特に好適な実施例に於いては、エネルギ供給装置が第１区画室に接続され、第２及び第３室間の接続部が、第３室の第１区画室に向けて開かれている。この場合、エネルギ供給装置或いは処理されるべき液体内に該装置により導入されたエネルギは、処理されるべき液体を、半透過性の隔壁を透過させる働きを発揮し、前記第１区画室から、半透過性隔壁を透過し得ない物質を分離し、液体を、前記第２区画室を介して反応容器外に抜き出すことができる。
【００２８】
半透過性隔壁は、固体を第１区画室内に残し、液体を前記第２区画室に移動させ得るようなプラスチックフォイルからなるものであって良い。これにより、熱的分離プロセスの場合のように大きなエネルギを必要とすることなく、液体を、それに含まれる固体から分離することができる。
【００２９】
（発明の最良の実施の形態）
本発明の実施例の原理を、添付の図面について以下に説明する。
【００３０】
図１は本発明に基づく装置のダイヤグラム図で、この装置は３つの直列に配置された反応室１２、１４、１６を備えた反応容器１０を有する。第１室は、内壁１８により外囲されている。更に、第１室１２には、反応容器１０即ち第１室１２内に処理されるべき液体を導入するための第１入口装置２０が接続されている。
【００３１】
第２室１４は、内壁１８と外壁２２との間に配置され、第３室１６に接続されている。第２室１４は、スロット或いは孔２４が設けられたカラー２６により第３室１６から区分されている。カラー２６は内壁１８と外壁２２との間に位置している。
【００３２】
第３室１６は、液体を抜き出すための装置２８を備えている。更に、第３室１６は、処理されるべき液体の内部エネルギを高めるためのエネルギ供給装置３０に接続されている。
【００３３】
第１入口装置２０の反対側には、反応容器１０内を減圧するための装置３３が第１室１２に接続されている。
【００３４】
処理されるべき液体は、反応容器１０内の圧力が減圧されることにより、第１入口装置２０を介して第１室１２に導入され、その内部で、第１入口装置２０の反対側の内壁１８の端部に到達するまで前記第１室内で上昇し、内壁１８の外面４０を介して第２室１４に移送される。
【００３５】
第１室１２内には、第１入口装置２０の出口の近傍に達するまで延在する浸漬パイプ３２が設けられており、板部材３６が浸漬パイプ３２の第１開口３４と第１入口装置２０の出口との間に設けられ、第１入口装置２０から現れる液体を第１室１２内で環状に分配する。
【００３６】
板部材３６は、第１入口装置２０の口から排出される液体が直接浸漬パイプ３２内に流れ込み、前記第１室１２内に流れて行かない事態を防止するためのものである。液体は、第１入口装置２０から、板部材３６を通過して、内壁１８に向けて流れ、更に浸漬パイプ３２に沿って、第１入口装置２０から離反する側の第１室１２の端部に向けて流れる。
【００３７】
浸漬パイプ３２の第２開口３８は、本実施例の場合、図示されないポンプに接続されており、これによって、第１室から液体が浸漬パイプ３２を介して抜き出される。この動作は、第１室１２内で循環流を形成し、この循環流は第１室１２内の液体の滞留時間を増大させる。浸漬パイプ３２の第２開口３８は第３室１６に接続されている。
【００３８】
内壁１８は、液体の流れの方向に従って漸減する断面を有し、反応容器１０の対向端に対して間隔を保って終息している。
【００３９】
液体は、第１室１２から内壁１８の外面に沿って薄膜をなして下向きにガイドされ、第２室１４に至る。この際に、エアあるいはガスを吸蔵するペイント、ラッカー等は、この薄膜を介して容易に脱ガスされる。
【００４０】
第１室１２から第２室１４に移行する領域には、反応容器１０から軽い物質を除去するための第１排出装置４２が設けられている。第２室１４のフル状態のレベルを、少なくとも第１排出装置４２の開口の高さに対応するように定めることにより、液状をなす豚の糞便から分離したセルロース粒子や、油水混合物から分離した油分等の比較的軽い浮遊物質を、反応容器１０から簡単に分離することができる。処理されるべき液体から固体成分を除去するもう一つの方法は、第３室１６に至る前であってしかもカラー２６の前方に図示されないスクリーンを設けておき、第２排出装置４４を用いることにより固体成分を反応容器１０或いは第２室１４から除去することからなる。
【００４１】
第１入口装置２０は、第３室１６により同軸的に外囲されており、内壁１８及び外壁２２に接続されている。
【００４２】
第１室１２の上流側には、液体内に流体を導入し、少なくとも部分的な発泡を引き起こすための散布装置４６が接続されている。
【００４３】
ある用途或いは処理プロセスに於いては、空気、純酸素などの流体が散布装置４６を介して液体内に導入される。それによって、第１室１２の上部領域であって、第２室１４への移行領域である部分が、発泡した液体により満たされることができる。この発泡過程により、液体と供給された流体との間の反応界面を大幅に増大させることができ、それによって処理プロセスの速度を大幅に加速することができる。反応時間の進行に従い、液体の発泡部分の表面張力が減少し、発泡した液体が再び消泡され、第２室１４に移送される。第３室１６には、液体内に追加の流体を導入するための第２入口装置４８が接続されている。この第２入口装置４８により、液状をなす豚の糞便の処理のための酸化或いは還元媒体が供給される。このような媒体としては、過酸化水素或いはオゾンがある。これら２種の流体は、有害な残渣を残すことなく、液状をなす豚の糞尿を処理し得るという利点を提供する。従って、処理後の液状をなす豚の糞便から、何ら有害な残渣を除去する必要が生じない。
【００４４】
図２は、図１の装置の変形実施例を示すダイヤグラム図であって、反応容器１０の第２室１４が、２つの環状区画室１４ａ、１４ｂに区画されている。図１及び２に示されている装置の実施例は、互いに相違する点が僅かであることから、同一機能を有する部品に対しては同一の符号を付した。
【００４５】
第１入口装置２０から液体が第１室１２に導入される。本実施例の場合、多孔質の石のリングからなる散布装置４６を用いて、空気或いは純酸素が液体内に導入される。これは、第１室１２内の液体を発泡させる。発泡した液体は、再び消泡され、内側環状室１４ａを介して外側環状室１４ｂに流れる。内側環状室１４ａは、追加の壁５０及び内壁１８により画定されている。多孔質の石は発泡窒化珪素からなる。
【００４６】
更に別の実施例に於いては、図示されてはいないが、追加の壁５０に孔を設け、追加の壁５０内の非発泡液体が、これらの孔を介して内側環状室１４ａ内に流れ込み得るようにしてある。
【００４７】
内側環状室１４ａと外側環状室１４ｂとは、内壁１８に設けられた貫通孔５２により連通している。内側環状室１４ａは、一旦発泡し再び消泡された液体のための沈静化及び混合領域を提供する。更に、内側環状室１４ａ及び隣接する外側環状室１４ｂ内にて、消泡部分と非発泡部分との間の濃縮均質化プロセスが進行する。
【００４８】
反応容器１０内に減圧状態を引き起こすための装置３３は、パイプ５４及びポンプ５６を有し、パイプ５４はセパレータ即ちサイフォン及び、沈殿した固体成分のための、セパレータの近傍に配置された図示されない出口要素を備えている。
【００４９】
外壁２２は、互いに入れ子になったいくつかの互いに結合された円筒形部分から成り、これらは図示されない横方向に配置されたクランプ手段により、反応容器１０の蓋板５８及び底板６０により強固に結合されている。
【００５０】
図２に示された実施例に於いては、第２入口装置４８は、パイプ６２と、第３室１６内に液体を導入するためのポンプ６４とを備えている。更に、酸素発生装置を、第２入口装置４８のパイプ６２に接続することもできる。
【００５１】
処理されるべき液体を反応容器１０から抜き出すための装置２８は、第１入口装置２０を部分的に外囲し、追加のポンプ６８に接続されたパイプ６６内に向けて開かれている。第２入口装置４８のポンプ６４及び反応容器１０内に減圧状態を引き起こすための装置３３のポンプ５６により、図示されない制御装置を介して反応容器１０の中心部に減圧状態を引き起こし、処理されるべき液体に対する吸引作用を引き起こす。
【００５２】
エネルギ供給装置３０は、超音波トランスデューサを備えており、それによって第２入口装置４８から液体内に供給される流体に核が形成される。第３室１６内に送り込まれる超音波エネルギの方向性を調整するために、ガラスから成るオフセット反射装置７０が第３室１６に設けられている。第１室１２及び第１入口装置の出口の領域には、フルのレベルの維持するように、適当な制御信号を中央制御システムに送るためのセンサ７２が配置されている。
【００５３】
パイプ５４から排出される流体は、混合容器に供給され、再び第１入口装置２０を介して反応容器１０内に導入される。第２入口装置４８を介して散布装置４６により液体内に導入される流体の種類に応じて異なる処理プロセスが実行される。例えば、過酸化水素或いはオゾンを供給することにより、商業的農園における水耕栽培のための灌漑水に用いられる肥料溶液から細菌を、スペースをそれほど必要とすることなく、容易且つ低コストに除去することができる。
【００５４】
図３は、本発明に基づく装置の更に別の実施例の側面図及び平面図である。この装置のプロトタイプに於いては、図３に示されたような反応容器１０が、３ｍの高さを有し、１．６ｍ×１．６ｍの床面積を必要とするものからなり、そのスループットは１時間あたり６ｍ3であった。オゾン、過酸化水素及び酸素が反応容器１０内に導入される。この反応容器１０を備えた装置は、中程度の大きさの村の下水処理プラントに取って代わり得るものである。この装置の更に別の用途としては、比較的多量の糞便物質が発生する動物農園に於ける利用がある。又この装置は、工作機械に於ける冷却及び潤滑用材料の処理のためにも用いることができる。この場合、水−油分−固体成分が互いに分離される必要がある。
【００５５】
油水混合物は、例えば、焼き入れされるべきスチールワイヤを、先ず油浴において冷却し、次に水を通過させるような焼き入れのショップにおいて比較的多量に発生する。この冷却用の水は、油分により強く汚染されるため処理が困難であった。
【００５６】
本発明の更に別の用途としては、ミルクからクリームを分離し、更に乳漿を分離することにも用いることができる。この場合、散布装置４６により窒素がミルク中に導入され、従って第１室１２には、クリームの泡が発生し、これが第２室１４及び第３室１６を介して反応室１０から排出される。導入された窒素は、減圧装置３３により反応容器１０から除去される。
【００５７】
図４は、半透過性の隔壁７４により第１区画室１６ａと第２区画室１６ｂとに区分された第３室１６を示す。エネルギ供給装置３０が、第１区画室１６ａに接続され、該区画室は、第２室１４と第３室１６との間の接続部２４をなすスロット或いは孔により第２室１４に接続されている。半透過性隔壁７４は、プラスチックフォイルからなり、固体成分を第１区画室１６ａ内に留め、液体成分を第２区画室１６ｂに向けて透過することができる。第１区画室１６ａは捕捉された固体成分のための出口を有しており、第２区画室１６ｂは、第３室１６から、更には反応容器１０から液体を除去するための装置２８を備えている。
【００５８】
図５は液体の内部エネルギを高めるためのエネルギ供給装置３０を示しており、この装置は本実施例の場合、それぞれポット型のハウジング部材７８を備えた超音波トランスデューサを用いるものからなる。スリーブ８０とポット型ハウジング部材７８との間にはピエゾセラミックディスク８２が配置されており、これらのディスクは、弾性シール８４を介してポット型ハウジング部材７８に衝当し、ハウジング部材７８との間で、クランプ装置８６によりクランプされている。
【００５９】
本実施例では、反応容器１０がステンレス鋼からなる。しかしながら、本発明の概念を逸脱することなく、ガラス、プラスチック等、他の材料により反応容器１０を形成することができる。
【００６０】
反応室１２，１４、１６及びパイプ状をなす第１入口装置２０は、互いに同軸をなすため、反応容器１０の外形寸法を最小化することができる。
【００６１】
図１に於いて、ポンプ５６の後段に接続された装置８８は、反応容器から排出される再利用可能な流体を受け入れて利用するためのものである。
本発明の最も好ましい実施例について説明してきたが、特許請求の範囲に記載の本発明の真の範囲を逸脱することなく、ここに開示した実施例の形態及び詳細に様々な変更、省略、及び付加をなし得ることは、当業者であれば理解されよう。
符号の説明
１０      反応容器
１２      第１室
１４      第２室
１４ａ    内側環状室
１４ｂ    外側環状室
１６      第３室
１６ａ    第１区画室
１６ｂ    第２区画室
１８      内壁
２０      第１入口装置
２２      外壁
２４      スロット又は孔
２６      カラー
２８      出口装置
３０      エネルギ供給装置
３２      浸漬パイプ
３３      減圧装置
３４      浸漬パイプ第１出口
３６      板部材
３８      浸漬パイプ第２出口
４０      内壁の外面
４２      第１排出装置
４４      第２排出装置
４６      散布装置
４８      第２入口装置
５０      追加壁
５２      孔
５４      パイプ
５６      ポンプ
５８      蓋板
６０      底板
６２      パイプ
６４      ポンプ
６６      パイプ
６８      ポンプ
７０      オフセット反射装置
７２      センサ
７４      半透過性隔壁
７６      第１区画室の出口
７８      ハウジング部材
８０      スリーブ
８２      ピエゾセラミックディスク
８４      弾性シール
８６      クランプ装置
８８      装置
【図面の簡単な説明】
【図１】  浸漬パイプが第１室に向けて開かれた様子を示す本発明に基づく装置のダイヤグラム図。
【図２】  反応容器の第２室が２つの環状区画室に区分されているような本発明の装置の別の実施例を示すダイヤグラム図。
【図３】  図１及び２に示された装置の更に別の実施例を示す図。
【図４】  反透過性の隔壁により第１及び第２区画室に区分された反応室の第３室を示すダイヤグラム図
【図５】  エネルギ供給装置の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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