JP2001009447A - Jet.reactor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はジェット・リアクタ
に係り、特に、水中のウォータージェットに発生するキ
ャビテーションを利用して、汚染水域や排水を浄化する
技術に好適なジェット・リアクタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet reactor, and more particularly to a jet reactor suitable for a technique for purifying a contaminated water area or drainage by using cavitation generated in an underwater water jet.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水中において、高速で吹き出すウォータ
ージェットには、激しいキャビテーションが発生する。
キャビテーションとは、おびただしい数の小さな気泡
が、成長・圧縮・崩壊を急速に繰り返す現象であって、
特に気泡崩壊時には、断熱圧縮されることで次のような
特異な効果が生まれる。2. Description of the Related Art In a water jet blown at a high speed in water, severe cavitation occurs.
Cavitation is a phenomenon in which numerous small bubbles repeatedly grow, compress, and collapse rapidly.
In particular, at the time of bubble collapse, the following unique effects are produced by adiabatic compression.
【０００３】 断熱圧縮によって高温・高圧状態が実
現し、熱分解作用が生まれる。 局所的に生じる高温度場において、ラジカルや過酸
化水素（Ｈ２Ｏ２）が発生し、これが強い酸化作用とな
る。 気泡の崩壊持に衝撃圧が生じる。A high-temperature and high-pressure state is realized by adiabatic compression, and a thermal decomposition action is generated. In a locally generated high temperature field, radicals and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are generated, which has a strong oxidizing effect. Impact pressure is generated when the bubbles collapse.
【０００４】（ａ）上記、の作用によれば、ダイオ
キシン、ＰＣＢおよび農薬等の環境ホルモン、あるいは
トリクロロエチレン等の発ガン性の浄化剤が溶出した水
に対して（もちろん原液も）、これらの有害物質の分解
処理ができる。(A) According to the above-mentioned effects, harmful substances such as environmental hormones such as dioxins, PCBs and pesticides, or carcinogenic purifying agents such as trichloroethylene are eluted (as well as undiluted solution). The substance can be decomposed.
【０００５】（ｂ）上記〜の作用で、大腸菌や耐塩
素性原虫のような病原性菌に汚染された水源や、アオコ
（緑藻類）等のプランクトンが異常繁殖した水域の浄化
に対し、水中ウォータージェット法を適用できる。[0005] (b) The above-mentioned actions (1) to (5) purify water sources contaminated with pathogenic bacteria such as Escherichia coli and chlorine-resistant protozoa, and water bodies where plankton such as blue-green algae (green algae) have abnormally propagated. Jet method can be applied.
【０００６】特に、上記（ａ）や（ｂ）に記載したもの
に汚染された水域の浄化に対しても、水中ウォータージ
ェットのキャビテーションを用いる方法には、（ａ）
（ｂ）両者を同時に処理できるという特徴がある。さら
にできる方法には、特殊な薬剤（例えば凝集剤など）が
不要になる、という利点もある。[0006] In particular, the method using cavitation of a submerged water jet for purifying water areas contaminated with those described in the above (a) and (b) includes the following steps:
(B) There is a feature that both can be processed simultaneously. A further advantage of the method is that it eliminates the need for special agents (eg, flocculants).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】先行技術の例として、
大きな水槽型リアクタの中に、対象とする汚染水を加圧
してノズルからジェットとして吹き込み、キャビテーシ
ョンを伴う水中水噴流で、有害物の分解反応あるいは殺
菌を行わせる方式がある。反応や殺菌の作用は、細く尖
った円錐形のキャビテーション領域で生じる。As an example of the prior art,
There is a method in which contaminated water of interest is pressurized and blown as a jet from a nozzle into a large water tank-type reactor, and a decomposing reaction or sterilization of harmful substances is performed by a submerged water jet with cavitation. The reaction and disinfection effects occur in the cavitation area, which is a thin, sharp cone.
【０００８】また、他の例として、円筒型のリアクタの
中に、ノズルからジェットとして汚水を吹き込み、キャ
ビテーションを伴う水中水噴流で反応や殺菌を行わせる
方式がある。この場合も、有害物の分解反応あるいは殺
菌に関する有効領域は、細い円錐形のキャビテーション
領域である。[0008] As another example, there is a system in which sewage is blown from a nozzle as a jet into a cylindrical reactor, and reaction and sterilization are performed by a submerged water jet accompanied by cavitation. Also in this case, the effective area for the decomposition reaction or sterilization of the harmful substance is a thin conical cavitation area.
【０００９】いずれの先行技術においても、水中のウォ
ータージェットにおいて、キャビテーションの生じる反
応領域が小さいという問題点があった。そのため、有害
物の分解反応や殺菌処理がきわめて非効率的であった。In any of the prior arts, there is a problem that a reaction area where cavitation occurs in a water jet in water is small. For this reason, the decomposition reaction of harmful substances and the sterilization treatment were extremely inefficient.
【００１０】本発明の目的は、ウォータージェットに生
じるキャビテーションを利用するリアクタ（反応装置）
において、キャビテーションによる反応域を拡大し、有
害物の分解反応や殺菌の処理能力が向上したジェット・
リアクタを提供することにある。An object of the present invention is to provide a reactor (reactor) utilizing cavitation generated in a water jet.
In the jets, the reaction area by cavitation has been expanded, and the processing capacity of harmful substances decomposition reaction and sterilization has been improved.
It is to provide a reactor.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のジェット・リアクタは、反応容器であるリ
アクタ内の原水中に、高圧原水を噴射してウォータージ
ェットを生成する噴射ノズルが、前記リアクタ内の原水
中で前記ウォータージェット同士が衝突するように対向
配置したものである。In order to solve the above-mentioned problems, a jet reactor of the present invention comprises a jet nozzle for jetting high-pressure raw water into raw water in a reactor as a reaction vessel to generate a water jet. The water jets are arranged to face each other in the raw water in the reactor so as to collide with each other.
【００１２】本発明によれば、リアクタ内には、衝突前
の自由ジェットに生じるキャビテーションと、ジェット
同士の衝突によって生じたキャビテーションが充満す
る。これらのキャビテーションがリアクタ内に十分に広
がるようにすることにより、有害化合物の分解や殺菌効
果が拡大する。According to the present invention, the cavitation generated in the free jet before the collision and the cavitation generated by the collision between the jets are filled in the reactor. By making these cavitations sufficiently spread in the reactor, the decomposition and disinfection effects of harmful compounds are increased.
【００１３】また、処理済水をリアクタの接線方向に流
出させて、リアクタ内に旋回流を発生させると、未反応
液にもキャビテーションが発生し、反応や殺菌の効果が
高まる。なお、ジェット同士を衝突させる位置を、いわ
ゆる第２ピークの領域にすると、キャビテーションの誘
発効果を最大限に引き出すことが可能となる。When treated water is discharged in the tangential direction of the reactor to generate a swirling flow in the reactor, cavitation also occurs in the unreacted liquid, and the reaction and sterilization effects are enhanced. If the position where the jets collide with each other is in the so-called second peak region, the effect of inducing cavitation can be maximized.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。まず、偏平円筒型をした容器をリアクタとする。
この容器の中心軸上に、２つのノズルを対向に設置し、
キャビテーションを伴うウォータージェット同士を正面
衝突させる。ジェット同士の衝突による衝撃で、キャビ
テーションが新たに発生し、ジェットに生じるキャビテ
ーション全体が活発になる。Embodiments of the present invention will be described below. First, a flat cylindrical container is used as a reactor.
On the central axis of this container, two nozzles are installed facing each other,
Water jets with cavitation collide head to head. Cavitation is newly generated by the impact of the collision between the jets, and the entire cavitation generated in the jet becomes active.
【００１５】ノズルとジェット同士の衝突点までのスタ
ンドオフ距離Ｘｓは、第２ピーク相当の距離とする。ノ
ズルの噴出孔径Ｄ＝１mmΦおよび噴射圧力Ｐｊ＝７００
kgf／cm２の場合、Ｘｓ＝１００〜２００mmであるか
ら、ノズル同士を２００〜２４０mmほど離して設置す
る。The standoff distance Xs between the nozzle and the collision point between the jets is set to a distance corresponding to the second peak. Nozzle ejection hole diameter D = 1 mmΦ and ejection pressure Pj = 700
In the case of kgf / cm 2 , since Xs = 100 to 200 mm, the nozzles are installed at a distance of about 200 to 240 mm.
【００１６】このリアクタの接線方向には、処理した水
を排出するための排出管を設ける。接線方向に排出させ
るのは、リアクタ内に旋回流をつくり出すためである。
この旋回流はさほど強いものではないが、旋回によって
もやはりキャビテーションは活発になるし、混合も良好
になる。A discharge pipe for discharging the treated water is provided in a tangential direction of the reactor. The tangential discharge is to create a swirl flow in the reactor.
Although the swirling flow is not so strong, the swirling also increases the cavitation and improves the mixing.
【００１７】上記実施形態には、次のような作用が生じ
る。リアクタ内には、衝突前の自由ジェットに生じるキ
ャビテーションと、ジェット同士の衝突によって生じた
キャビテーションが充満する。The following effects are obtained in the above embodiment. The reactor is filled with cavitation generated by the free jet before collision and cavitation generated by collision between the jets.
【００１８】偏平円筒型をしたリアクタ内にキャビテー
ションが十分にひろがるようになるので、有害化合物の
分解や殺菌の効果が拡大する。処理液を、リアクタの接
線方向に設けた排出管から流出させるので、未反応の液
にもキャビテーションが発生し、反応や殺菌の効果が高
まる。Since the cavitation spreads sufficiently in the flat cylindrical reactor, the effect of decomposing and sterilizing harmful compounds is increased. Since the treatment liquid is caused to flow out of the discharge pipe provided in the tangential direction of the reactor, cavitation occurs even in the unreacted liquid, and the reaction and sterilization effects are enhanced.
【００１９】なお、ジェット同士を衝突させる位置は、
いわゆる「第２ピーク」の領域である。このようにする
のは、キャビテーションの最も活発になる領域同士を衝
突させて、キャビテーションの誘発効果を最大限に引き
出すためである。The position where the jets collide with each other is as follows:
This is a so-called “second peak” region. The reason for this is to make the regions where cavitation is most active collide with each other to maximize the effect of inducing cavitation.
【００２０】以下、本発明の具体例を、図面を参照して
説明する。図１は、本発明になるジェット・リアクタの
構造を断面図として描いたものである。偏平筒型リアク
タ１０の中心軸２５上に、２つのノズル１を向かい合わ
せるように設置する。Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the structure of a jet reactor according to the present invention. The two nozzles 1 are installed on the central axis 25 of the flat cylindrical reactor 10 so as to face each other.
【００２１】このノズル１からは、加圧されて高圧水２
となった汚染原水が高速で吹き出し、キャビテーション
を伴う水中水噴流となる。両ノズル１は、ノズルマウン
ト３を介して、偏平筒型リアクタ１０に固定されてい
る。このノズルマウント３には、高圧ホース９が接続さ
れていて、この高圧ホース９が、プランジャポンプで加
圧した汚染原水の供給流路になっている。The nozzle 1 pressurizes the high-pressure water 2
The contaminated raw water blows out at high speed and becomes a submerged water jet with cavitation. Both nozzles 1 are fixed to a flat cylindrical reactor 10 via a nozzle mount 3. A high-pressure hose 9 is connected to the nozzle mount 3, and the high-pressure hose 9 serves as a supply flow path of contaminated raw water pressurized by a plunger pump.
【００２２】偏平筒型リアクタ１０の内部は、処理済み
の水が充満しているので、２つのノズル１から吹き出し
たウォータージェットには、激しいキャビテーションが
発生する。向かいあって噴出した２つのキャビテーショ
ンを伴う水中水噴流４は、後述するように、いわゆる
「第２ピーク」の位置で正面衝突し、衝突噴流１３とな
って、偏平筒型リアクタ１０内を放射状にひろがる。Since the inside of the flat cylindrical reactor 10 is filled with treated water, severe cavitation occurs in the water jet blown out from the two nozzles 1. The underwater water jet 4 accompanied by two cavitations that have been jetted opposite to each other collides head-on at the position of a so-called “second peak” as described later, and forms an impinging jet 13 to radially flow inside the flat cylindrical reactor 10. Spread.
【００２３】図２は、本発明になるジェット・リアクタ
を斜め上方からの視図として描いた外観図である。処理
済水１２を排出するための排出管１１は２本設けられて
いて、いずれも偏平筒型リアクタ１０の側壁において接
線方向に接続している。したがって、偏平筒型リアクタ
１０の内部流動には旋回が生じる。FIG. 2 is an external view illustrating the jet reactor according to the present invention as viewed from obliquely above. Two discharge pipes 11 for discharging the treated water 12 are provided, and both of them are connected tangentially on the side wall of the flat cylindrical reactor 10. Therefore, swirl occurs in the internal flow of the flat cylindrical reactor 10.
【００２４】この旋回を生じさせるのは、偏平筒型リア
クタ１０内におけるスムーズな流動と、析出する大気泡
（水中に熔解していた気体が、キャビテーションによっ
て析出し残存したもの）の合体分離をねらったものであ
る。This swirling is aimed at smooth flow in the flat tubular reactor 10 and coalescing and separation of large bubbles (gas dissolved in water, which is precipitated and remained by cavitation). It is a thing.
【００２５】図３は、本発明を具体化したジェット・リ
アクタを適用した系の全体系統図である。フィードタン
ク１６内の処理対象である汚染原水１７は、プランジャ
ポンプ１８で所定の圧力まで加圧され、途中で分岐され
た高圧ホース９を通じて、偏平筒型リアクタ１０に設け
たノズルへ加圧送給される。FIG. 3 is an overall system diagram of a system to which a jet reactor embodying the present invention is applied. The contaminated raw water 17 to be treated in the feed tank 16 is pressurized to a predetermined pressure by a plunger pump 18, and is pressurized and fed to a nozzle provided in the flat cylindrical reactor 10 through a high-pressure hose 9 branched on the way. You.
【００２６】偏平筒型リアクタ１０内におけるジェット
同士の正面衝突は、図１に描いたとおりである。処理済
水１２は、偏平筒型リアクタ１０の側壁に設けた排出管
１１を通じて排出される。The head-on collision of jets in the flat cylindrical reactor 10 is as shown in FIG. The treated water 12 is discharged through a discharge pipe 11 provided on a side wall of the flat cylindrical reactor 10.
【００２７】ほぼ完全に有害化合物の分解あるいは殺菌
が済んだ場合には、切り替え弁２０を経て、装置系外へ
搬出される。一方、有害化合物の分解や殺菌が不十分な
場合には、切り替え弁２０の切り替え操作によって、循
環ホース１９を通じて、再びフィードタンク１６内へ戻
り、リアクタ１０へ繰り返し送られることになる。When the harmful compounds have been almost completely decomposed or sterilized, they are carried out of the system via the switching valve 20. On the other hand, when the decomposition or sterilization of the harmful compound is insufficient, the switching operation of the switching valve 20 causes the circulation hose 19 to return to the inside of the feed tank 16 again and to be repeatedly sent to the reactor 10.
【００２８】図４は、２つのキャビテーションを伴う水
中水噴流４同士の衝突条件を、模式的に描いたものであ
る。この図中に挿図として描いたように、噴流の軸方向
距離に対して衝撃圧を測定すると、２つのピークを有す
る衝撃圧分布が得られる。FIG. 4 schematically illustrates a collision condition between two submerged water jets 4 accompanied by cavitation. As shown as an inset in this figure, when the impact pressure is measured with respect to the axial distance of the jet, an impact pressure distribution having two peaks is obtained.
【００２９】本発明においては、ノズル１から見て下流
側にある「第２ピーク」の領域において噴流同士を正面
衝突させる。第２ピーク１５は、噴流中において最もキ
ャビテーションの発達した領域である。この領域で正面
衝突させると、発達したキャビテーション自体が衝突噴
流１３として放射状に大きくひろがる。In the present invention, the jets collide with each other in the area of the “second peak” located downstream from the nozzle 1. The second peak 15 is a region where cavitation has developed most in the jet. When a head-on collision occurs in this region, the developed cavitation itself spreads radially as a collision jet 13.
【００３０】また、この第２ピーク領域における衝突に
よると、流れが直角方向に急変することもあって、衝突
噴流においてもパワフルな渦キャビテーションが発生し
易くなる。さらに、この第２ピーク領域では、外部から
の刺激が、いわゆる「トリガ」となって、水中の気泡核
を励起させてキャビテーションを誘発する。In addition, according to the collision in the second peak region, the flow may suddenly change in a right angle direction, so that powerful vortex cavitation is likely to occur even in the collision jet. Further, in the second peak region, an external stimulus acts as a so-called “trigger” to excite bubble nuclei in water to induce cavitation.
【００３１】本発明になるジェット・リアクタは、以上
のように、水中のウォータージェットに発生するキャビ
テーションの特性を把握した上で、その機能を十分に発
揮させるための工夫を採用している。As described above, the jet reactor according to the present invention employs a device for fully exhibiting its function after grasping the characteristics of cavitation generated in a water jet in water.
【００３２】ちなみに、本発明の実施形態においては、
偏平筒型リアクタ１０を直角に立てて設置しているが、
これは析出したあと合体して大気泡となった水中溶解気
泡を、すみやかに浮上させてリアクタから追い出すため
である。このようにすることで、リアクタ内の不要な大
気泡のいわゆる「クッション効果」によるキャビテーシ
ョンの衝撃作用の低下を防ぐことができる。Incidentally, in the embodiment of the present invention,
Although the flat tube reactor 10 is set up at right angles,
This is because the dissolved bubbles in water, which have become large bubbles after being precipitated and coalesced, are promptly lifted and expelled from the reactor. By doing so, it is possible to prevent a reduction in the impact effect of cavitation due to the so-called “cushion effect” of unnecessary large bubbles in the reactor.
【００３３】図５は、偏平筒型リアクタ１０内における
現象を模式的に描いたものである。ノズル１から吹き出
したキャビテーションを伴う水中水噴流４は、第２ピー
ク領域で正面衝突し、衝突噴流１３となって放射状（半
径方向）にひろがる。FIG. 5 schematically illustrates a phenomenon in the flat cylindrical reactor 10. The underwater water jet 4 accompanied by cavitation blown from the nozzle 1 collides head-on in the second peak region, and becomes a collision jet 13 and spreads radially (radially).
【００３４】ここで第２ピークとは、噴流４の界面にお
いて発生する渦キャビテーションが十分に発達する領域
である。噴流４は、高速に正面衝突することによって、
強制的にしかも急激に方向を変えることから、急速な速
度の勾配に起因して、さらに衝突による衝撃によって、
水中の気泡核が励起されることにより、噴流１３の界面
にもパワフルなキャビテーションが急速に発生する。Here, the second peak is a region where vortex cavitation generated at the interface of the jet 4 is sufficiently developed. The jet 4 makes a high-speed head-on collision,
Because of the forcible and sudden change of direction, due to the rapid gradient of speed,
When the bubble nuclei in the water are excited, powerful cavitation is rapidly generated also at the interface of the jet 13.
【００３５】したがって、放射状にひろがる衝突噴流に
は、十分に発達したキャビテーションが生じていること
になるので、有害化合物の分解や殺菌に有効に利用され
る領域が、偏平筒型リアクタ１０の中で著しく拡大する
ことになる。Therefore, the well-developed cavitation is generated in the impinging jet which spreads radially, so that the area effectively used for decomposing and sterilizing harmful compounds is formed in the flat cylindrical reactor 10. It will expand significantly.
【００３６】図６は、図１のＡ−Ａ方向内部視図で、偏
平筒型リアクタ１０内の流動を、上方からの透視図のよ
うに模式的に描いたものである。この偏平筒型リアクタ
１０には、接線方向に排出管１１が設けられているの
で、リアクタ１０の内部には、強くはないが旋回流が生
じている。この旋回の過程で、キャビテーションによっ
て析出した水中の気体から成る小さな気泡が合体して大
気泡となり、処理対象の液と分離する。FIG. 6 is an internal view in the AA direction of FIG. 1 and schematically depicts the flow in the flat cylindrical reactor 10 as seen from above. Since the flat tube reactor 10 is provided with the discharge pipe 11 in a tangential direction, a swirling flow is generated inside the reactor 10 although it is not strong. In the course of this swirling, small bubbles composed of gas in the water precipitated by cavitation are combined into large bubbles and separated from the liquid to be treated.
【００３７】また、リアクタ１０を、このように旋回を
生じる構造とすることで、リアクタ内の流れはスムーズ
となり、余分な気泡がよどんで滞留したりすることがな
くなる。余分な気泡が存在すると、いわゆるクッション
作用によって衝撃が吸収され、キャビテーションの威力
が低下するという問題があるが、本実施形態のリアクタ
では、このような問題は解消する。In addition, since the reactor 10 has such a structure as to generate a swirl, the flow in the reactor becomes smooth, and the excess air bubbles do not stay and stay. The presence of extra air bubbles causes a problem in that the impact is absorbed by a so-called cushion effect, and the power of cavitation is reduced. However, such a problem is solved in the reactor of the present embodiment.
【００３８】図７は、本発明の効果を実証するべく行っ
た試験の結果を示す図である。有害化合物（発ガン性の
有害化合物であるテトラクロロエチレン）を同一濃度に
含む汚染水に対し、同一量だけ処理するのに要する時間
ｔを、参考技術（図１０）と本発明の実施形態（図１〜
図３）とで比較した。FIG. 7 is a diagram showing the results of a test performed to demonstrate the effect of the present invention. The time t required to treat the same amount of contaminated water containing the same concentration of a harmful compound (tetrachloroethylene which is a carcinogenic harmful compound) is determined by the reference technology (FIG. 10) and the embodiment of the present invention (FIG. 1). ~
3).
【００３９】図７の縦軸の処理時間ｔは、参考技術にお
ける処理時間ｔ＊で割ることにより無次元化したもので
ある。参考技術における処理時間が、ｔ／ｔ＊＝１と表
わされることになる。本発明になるリアクタを用いれ
ば、分解処理能力が大きいために、ｔ／ｔ＊＝０.５７
にまで大幅に処理時間を短縮できるという成果が得られ
た。The processing time t on the vertical axis in FIG. 7 is dimensionless by dividing by the processing time t * in the reference technology. The processing time in the reference technology will be expressed as t / t * = 1. When the reactor according to the present invention is used, t / t * = 0.57 since the decomposition treatment capacity is large.
The result was that the processing time could be significantly reduced up to.
【００４０】本発明になるジェット・リアクタにおいて
は、キャビテーションによる化合物分解に及ぼす有効領
域が拡大し、それによる効果が生じた結果である。同様
の効果は、殺菌に対しても実証されている。In the jet reactor according to the present invention, the effective area on the decomposition of the compound by cavitation is enlarged, and the effect is produced. Similar effects have been demonstrated for sterilization.
【００４１】図８に、他の実施形態の上面図を示す。図
１および図２で示した例では、２本の排出管１１を、１
８０°離れた位置に設けたが、これに対して、図８に示
す例は、排出管１１を１本として、装置構成をシンプル
にしたものである。FIG. 8 shows a top view of another embodiment. In the example shown in FIG. 1 and FIG.
8 is provided at a position separated by 80 °, on the other hand, in the example shown in FIG. 8, the apparatus configuration is simplified by using one discharge pipe 11.
【００４２】同じ排出量であれば、排出管の本数にかか
わらず、リアクタ内の旋回の強さはほとんど変わらな
い。このように排出管が一本であれば、リアクタの設置
スペースが小さくて済むし、配管系統も簡略になるな
ど、装置コストを下げるメリットがある。If the discharge amount is the same, the turning strength in the reactor hardly changes regardless of the number of discharge pipes. If the number of discharge pipes is one, there is an advantage that the installation space of the reactor is small and the piping system is simplified, thereby reducing the apparatus cost.
【００４３】ここで、この種の反応容器（リアクタ）の
参考技術を説明する。図９に参考技術の一例を示す。大
きな水槽型リアクタ８の中に、対象とする汚染水を加圧
してノズル１からジェットとして吹き込み、キャビテー
ションを伴う水中水噴流４で、有害物の分解反応あるい
は殺菌を行わせる方式である。反応や殺菌の作用は、細
く尖った円錐形のキャビテーション領域４で生じる。Here, reference technology of this type of reaction vessel (reactor) will be described. FIG. 9 shows an example of the reference technology. In this method, contaminated water to be treated is pressurized and blown into a large water tank type reactor 8 as a jet from a nozzle 1, and a decomposing reaction or sterilization of harmful substances is performed by a submerged water jet 4 accompanied by cavitation. The reaction and disinfecting action takes place in the cavitation area 4 in the form of a thin, sharp cone.
【００４４】図１０に、参考技術の他の例を示す。円筒
型のリアクタ５の中に、ノズル１からジェットとして汚
水を吹き込み、キャビテーションを伴う水中水噴流４で
反応や殺菌を行わせる方式である。この場合も、有害物
の分解反応あるいは殺菌に関する有効領域は、細い円錐
形のキャビテーション領域４である。FIG. 10 shows another example of the reference technology. In this method, sewage is blown into the cylindrical reactor 5 from the nozzle 1 as a jet, and the reaction and sterilization are performed by the submerged water jet 4 accompanied by cavitation. In this case as well, the effective area for the decomposition reaction or sterilization of the harmful substance is the thin conical cavitation area 4.
【００４５】これらの参考技術では、いずれの例でも、
水中のウォータージェットにおいて、キャビテーション
の生じる反応領域が小さいので、有害物の分解反応や殺
菌処理がきわめて非効率的であった。In each of these reference techniques,
Since the reaction area where cavitation occurs in a water jet in water is small, the decomposition reaction of harmful substances and the sterilization treatment are extremely inefficient.
【００４６】本発明になるジェット・リアクタの実施形
態によれば、以下のような優れた作用効果がある。 （１）噴流同士を衝突させることでキャビテーションを
促進し、キャビテーションによる有効作用領域を拡大で
きるため、処理量を大幅に増大させることが可能にな
る。 （２）上記（１）記載の効果と関連し、処理に要する時
間を短くすることができる。 （３）上記（１）、（２）記載の効果と関連し、消費動
力を少なくできるので、処理コストを低減できる。 （４）リアクタ内の旋回作用によって、混合・撹拌が進
むので、リアクタ内の処理効率を向上させることができ
る。According to the embodiment of the jet reactor according to the present invention, the following excellent operational effects can be obtained. (1) Cavitation is promoted by colliding jets with each other, and an effective working area by cavitation can be expanded, so that the throughput can be greatly increased. (2) In connection with the effect described in the above (1), the time required for processing can be shortened. (3) In connection with the effects described in (1) and (2) above, power consumption can be reduced, so that processing costs can be reduced. (4) Mixing and stirring progress by the swirling action in the reactor, so that the processing efficiency in the reactor can be improved.
【００４７】[0047]
【発明の効果】上述のとおり、本発明のジェット・リア
クタによれば、ウォータージェットのキャビテーション
による反応域が拡大し、有害物の分解反応や殺菌の処理
能力が大幅に向上する。As described above, according to the jet reactor of the present invention, the reaction zone due to the cavitation of the water jet is expanded, and the processing capacity for the decomposition reaction of harmful substances and the sterilization is greatly improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明になるジェット・リアクタの一実施形態
の構造を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a structure of an embodiment of a jet reactor according to the present invention.
【図２】本発明になるジェット・リアクタの一実施形態
の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of an embodiment of the jet reactor according to the present invention.
【図３】本発明になるジェット・リアクタを適用した処
理系統を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a processing system to which the jet reactor according to the present invention is applied.
【図４】本発明になるジェット・リアクタの反応部の構
成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a reaction section of the jet reactor according to the present invention.
【図５】本発明のジェット・リアクタにおける作用を説
明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the jet reactor of the present invention.
【図６】本発明のジェット・リアクタの内部の模式図
で、図１のＡ−Ａ方向内部視図である。FIG. 6 is a schematic view of the inside of the jet reactor of the present invention, and is an AA direction internal view of FIG. 1;
【図７】本発明による効果を説明するための説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an effect of the present invention.
【図８】本発明になるジェット・リアクタの他の実施形
態を示す上面図である。FIG. 8 is a top view showing another embodiment of the jet reactor according to the present invention.
【図９】ジェット・リアクタの一参考例を示す模式図で
ある。FIG. 9 is a schematic view showing one reference example of a jet reactor.
【図１０】ジェット・リアクタの他の参考例を示す模式
図である。FIG. 10 is a schematic view showing another reference example of the jet reactor.
【符号の説明】 １ ノズル ２ 高圧水 ３ ノズルマウント ４ キャビテーションを伴う水中水噴流 ５ 高圧ホース １０ 偏平筒型リアクタ １１ 排出管 １２ 処理済水 １３ 衝突噴流 １４ 中心軸 １５ 第２ピーク １６ フィードタンク １７ 汚染原水 １８ プランジャポンプ １９ 循環ホース ２０ 切り替え弁 ２１、２２ 渦キャビテーション ２３ キャビテーション再発生領域 ２４ 脱気・合体により生じた大気泡 ２５ 中心軸[Description of Signs] 1 Nozzle 2 High-pressure water 3 Nozzle mount 4 Underwater water jet with cavitation 5 High-pressure hose 10 Flat tube reactor 11 Discharge pipe 12 Treated water 13 Collision jet 14 Central axis 15 Second peak 16 Feed tank 17 Contamination Raw water 18 Plunger pump 19 Circulation hose 20 Switching valve 21, 22 Vortex cavitation 23 Cavitation regenerating area 24 Large bubbles generated by deaeration / coalescence 25 Central axis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 一紀 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AB03 AB14 BA26 BB07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazunori Fujita 3-36 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Fab term in Babcock-Hitachi Kure Research Laboratories 4D037 AA11 AB03 AB14 BA26 BB07
Claims (4)
高圧原水を噴射してウォータージェットを生成する噴射
ノズルが、前記ウォータージェット同士が衝突するよう
に対向配置されてなるジェット・リアクタ。1. Raw water in a reactor as a reaction vessel,
A jet reactor in which injection nozzles for injecting high-pressure raw water to generate a water jet are arranged to face each other such that the water jets collide with each other.
おいて、前記噴射ノズルは、前記ウォータージェットの
軸方向における衝撃圧分布が、下流側に向かって２番目
に高くなる領域で、前記ウォータージェット同士が衝突
するように配置されていることを特徴とするジェット・
リアクタ。2. The jet reactor according to claim 1, wherein the injection nozzles are arranged in a region where the impact pressure distribution in the axial direction of the water jet is second highest toward the downstream side. Are arranged so as to collide with each other.
Reactor.
アクタにおいて、前記ウォータージェット同士の衝突に
よって生じる衝突噴流が、前記リアクタ内で旋回流とな
る旋回流発生手段を具備したことを特徴とするジェット
・リアクタ。3. The jet reactor according to claim 1, further comprising: a swirling flow generating means for causing a collision jet generated by collision between the water jets into a swirling flow in the reactor. Jet reactor.
・リアクタにおいて、前記リアクタが円筒形状を有し、
リアクタ内の処理済水を円筒形側面の接線方向に沿って
排出する排出管が設けられていることを特徴とするジェ
ット・リアクタ。4. The jet reactor according to claim 1, 2 or 3, wherein the reactor has a cylindrical shape,
A jet reactor having a discharge pipe for discharging treated water in a reactor along a tangential direction of a cylindrical side surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182665A JP2001009447A (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Jet.reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182665A JP2001009447A (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Jet.reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001009447A true JP2001009447A (en) | 2001-01-16 |
Family
ID=16122304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11182665A Pending JP2001009447A (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Jet.reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001009447A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008100999A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Vrtx Technologies, Llc | Systems and methods for treatment of wastewater |
| JP2009240918A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mhi Marine Engineering Ltd | Apparatus for treating water-polluting organism |
| CN104649349A (en) * | 2015-01-13 | 2015-05-27 | 杭州路弘科技有限公司 | Device and method for inactivating microorganisms in liquid |
| CN111606476A (en) * | 2020-05-26 | 2020-09-01 | 郑州众然供应链管理有限公司 | Microorganism inactivation device |
| CN114105381A (en) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 徐州沃力能源科技有限公司 | Collision type uniform cavitation sewage treatment device and method thereof |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP11182665A patent/JP2001009447A/en active Pending
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| CN114105381A (en) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 徐州沃力能源科技有限公司 | Collision type uniform cavitation sewage treatment device and method thereof |
| CN114105381B (en) * | 2021-11-08 | 2023-12-26 | 徐州沃力能源科技有限公司 | Collision type uniform cavitation sewage treatment device and method thereof |
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