JP2009148753A - スカム除去装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着性のある浮上放線菌スカムを効率的に除去することができるようにしたスカム除去装置を提供することにある。
【解決手段】曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、曝気槽などの反応槽に構成されるスカム除去装置に関する。
閉鎖性水域へ放流している下水処理場では富栄養化の防止に向けて、現状からの更なる窒素及びりんの削減が求められている。従来の標準活性汚泥法は下水中の有機物(BOD)除去を主目的とした処理方法であり、窒素およびりんの削減には高度処理が不可欠である。
りん除去については無機凝集剤等の添加による除去が可能であるが、窒素については生物学的除去法を採用する必要がある。生物学的窒素除去法とは、流入水中のアンモニア性窒素を好気槽で硝酸菌により硝酸性窒素に硝化させ、その後、窒素ガスにまで還元して脱窒させる方法である。第1段階の硝化反応を確実に進行させるためには、反応槽の活性汚泥を高濃度化してA−SRTを長く保ち、硝化反応を担う硝化菌の増殖・維持を図る必要がある。
りん除去については無機凝集剤等の添加による除去が可能であるが、窒素については生物学的除去法を採用する必要がある。生物学的窒素除去法とは、流入水中のアンモニア性窒素を好気槽で硝酸菌により硝酸性窒素に硝化させ、その後、窒素ガスにまで還元して脱窒させる方法である。第1段階の硝化反応を確実に進行させるためには、反応槽の活性汚泥を高濃度化してA−SRTを長く保ち、硝化反応を担う硝化菌の増殖・維持を図る必要がある。
しかしながら、活性汚泥の高濃度化によるA−SRTの長期化を行うと放線菌の増殖を促すことになり、反応槽での放線菌スカムの発生に繋がる。この放線菌は最終沈澱池に大量に発生し放流水質の悪化を招くとともに、下水処理場見学者に対して悪印象を与えることになる。また、放線菌スカムは粘着性のある浮上スカムであるため、通常のポンプ等では除去が困難である。
上記に鑑み、本発明は、その解決策として次の反応槽用スカム除去装置を開発した。
上記に鑑み、本発明は、その解決策として次の反応槽用スカム除去装置を開発した。
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のスカム除去装置において、散水パイプは、内外二重環状をなして配備されている。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載のスカム除去装置において、呑込トラフ内には、渦流起生手段が設けられている。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のスカム除去装置において、散水パイプは、内外二重環状をなして配備されている。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載のスカム除去装置において、呑込トラフ内には、渦流起生手段が設けられている。
本発明によれば、曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とするので、粘着性のある浮上放線菌スカムを効率的に除去することができるようになる。
以下、図示する実施形態により本発明を詳細に説明する。
尚、以下の各実施形態で説明する個々の開示例は他の実施形態にも適用されるものとする。
図1および図2に示す実施形態は、曝気槽等の反応槽475の水面476に浮上し浮遊するスカム(浮遊物)を除去処理するための装置で、特に、装置が可搬型であって例えば、作業員477により槽上に運び着けられて装置を抱え持って運転しながら槽内のスカムを吸引除去することのできる簡易可搬式のスカム除去装置(掃除機)に関する。
ここで、搬送する対象個所は、流入水路内や湖沼、海や河川などの全てを含み、対象物も浮上スカムのみでなくオイルなどの広範囲のものを含むものである。
尚、以下の各実施形態で説明する個々の開示例は他の実施形態にも適用されるものとする。
図1および図2に示す実施形態は、曝気槽等の反応槽475の水面476に浮上し浮遊するスカム(浮遊物)を除去処理するための装置で、特に、装置が可搬型であって例えば、作業員477により槽上に運び着けられて装置を抱え持って運転しながら槽内のスカムを吸引除去することのできる簡易可搬式のスカム除去装置(掃除機)に関する。
ここで、搬送する対象個所は、流入水路内や湖沼、海や河川などの全てを含み、対象物も浮上スカムのみでなくオイルなどの広範囲のものを含むものである。
478は装置ボディで、金属製やFRP製などで扁平円筒型の周胴部479と上カバー480および中央の抜出管481を備えて作られている。周胴部479の先方側には吸込口482が一定角度分をもって開口されているとともに、吸込口482を残すようにしてその内部には図2に破線で示すようなフロート483が内周回りに備え付けられている。
フロート483は、図1に示すように、水面476上のスカムを吸引エアーで効果的に吸込むため数cmの縦隙間を残すように規定するものである。前記抜出管481の下端は装置ボディ478内に開口され、その下端開口には、広口の吸上口484が取り付けられている。この吸上口484は、水面476より数cm上に開口するものである。
485は先可撓管で、抜出管481に接続されて装置ボディ478をできるだけ水平に保ちながら作業を進めることができるようにするものである。
486は第1管、487は第2管で、第1管486は先可撓管485に接続されているとともに、第1、第2両管486,487は止着具488により脱着自在に連結されている。
第2管487の基部には、吸引回収機489側に連通状に接続された可撓管でなる吸引管490が接続されている。
486は第1管、487は第2管で、第1管486は先可撓管485に接続されているとともに、第1、第2両管486,487は止着具488により脱着自在に連結されている。
第2管487の基部には、吸引回収機489側に連通状に接続された可撓管でなる吸引管490が接続されている。
吸引回収機489は、吸引ポンプと回収部とが内装されるとともに車輪491およびハンドル492により移動自在とされている。493はコードリールである。
このスカム除去装置は図1にその概要を示すように移送され槽上に設置された吸引回収機489から槽内に装置ボディ478を落とし込んで浮上設置するようにして運転される。ボディ478は、持ち上げてフロート483の高さを調節することによりその呑込口である吸込口482の高さを適宜に調節することができる。吸込口482の上カバー480底面に調節板を付して呑み込みの高さ調節をするようにしてもよい。吸引ポンプの運転に伴って同吸込口482からは矢印Sのようにスカムが吸引され、吸上口484・抜出管481・第1、第2管486,487・吸引管490を通じて吸引回収機489内にスカムが回収される。作業員477は、図1のように管487の基部を持ってボディ478を水面上で動かすようにしさらに槽上を移動しながら同様の操作をすれば水面上のスカムを次々に除去回収することができる。
尚、図2に仮想線で示すように、ボディ478は平面視四角形などの角型にしてもよい。
また、ボディ478内は渦流を起生する手段を設けてもよい。
また、ボディ478内は渦流を起生する手段を設けてもよい。
図3および図4は、曝気槽などの反応槽の水面に浮上し浮遊するスカムを除去処理するためのスカム除去装置で、同装置は、吸引ポンプ508を架台509を介して設置対象面510上に定置的に設置(移動可能にしてもよい)し、同ポンプ508に接続されたフレキシブルチューブ511の先端に装置本体512を装備して同本体512を水面513上の一定範囲で浮上しながら吸引運転するようにしてある。本体512は、呑込口514を周位複数個所に開口する呑込トラフ515を備えるとともに、その下部に落とし込み部516を有し、この落とし込み部516内には、フレキシブルチューブ511に接続された吸引管517の下部開口が吸込み可能に臨むように設定されている。吸引管517は落とし込み管516内で数cm偏心しているが同心にしてもよい。
518はフロートで、落とし込み部516から張り出すステー519を介して設けられた四角枠状の水中架台520に備えたフロート軸521を介して高さ調節可能に設けられている。この装置は、定置浮上式であるが、フレキシブルチューブ511の変形の許す一定範囲で移動可能であり、呑込口514を通じて呑込まれたスカム水は落とし込み部516内の吸揚ポンプPから吸引管517を通じてチューブ511からポンプ508へと導かれて排除される。尚、522は渦流起生フィン、523は補助フロートである。
こうしたスカム除去装置では、吸揚ポンプPによる吸引・除去運転によりボディ515内のスカム水の流れは渦巻き流を起生しながら強制化されるものの、ボディ515の外域でのスカムの誘引は消極的なものである。
そこで、この実施形態では、前記外域でのスカムの流れを積極的なものにして呑込口514…まで送り込むようにするため、水中架台520から四方へパイプステー525…を突設して装置外周を廻るように散水パイプ526を備え付けるとともに、このパイプ526の適所に、スカムを呑込口514…へと追いやるような内向き散水ノズル527…を配備したものである。
散水パイプ526への水の供給は、吸引ポンプ508からのスカム水排出管528の経路途中と同パイプ526とをストップ弁529を介して給水チューブ530で接続することによりなされる。排出管528の一部を曲がり部531としてその手前から給水チューブ530へ給水できるようにしてもよい。
また、前記実施形態では、上方のフレキシブルチューブ511を経由してスカム水を導くようにしてあったが、図4に仮想線ルートで示すポンプPから下回りを通じて吸引ポンプ508へとチューブ532により導くようにし、その中途からストップバルブ533を介してノズル527へ送水可能に構成してもよい。スカム水の排出経路のより近い個所から送水可能となる。尚、吸引ポンプ508は省略することもできる。また、架台509は、定置式であったが、槽上で自在な方向へ移動可能にしてもよい。さらに、内向き散水パイプ526は、丸いリング状にしてあったが、図3に仮想線で示すように、四角枠状のパイプ526にしてよりノズル位置が呑込口514に近くなるようにしてもよい。また、同パイプ526は、複数本のフロート軸521…をつなぐように配してもよい。この場合のパイプ526は四角や丸リング状とする。
前記実施形態では、スカム水の一部水を利用して内向き散水パイプ526へ水送りをするようにしていたが、別途独自経路で送水するようにしてもよい。
前記実施形態では、スカム水の一部水を利用して内向き散水パイプ526へ水送りをするようにしていたが、別途独自経路で送水するようにしてもよい。
図5(縦正面図)および図6(平面図)は他のスカム除去装置を示し、反応槽600内の水面601を境に浮設されている。ここで、水面601のレベルは変動する。602は水中架台で、同架台602は環状をなし、その周位3個所(3個所に限定されず4〜6個所などでもよい)には縦向き筒状をしたホルダー603が固着されており、このホルダー603からは内向きに斜め上り状をしたステー604の複数本が立設されるとともに、同ステー604を介して環状の取付座板605が水平面状に取り付けられている。
同取付座板605の中央を介して水中ポンプ606が縦軸式に装備されている。このポンプ606は、図示しない吸込口を上向きにしてセットされ、その排出用の連通管607を下端からポンプ下方を経由して上方へと導いている。この連通管607は、図5の右下欄に横断面を略示するようにポンプ606を基準にして逆サイドにあるようにしてバランスをとるようにしてある。
水中ポンプ606の上部外周にはサブフロート608が設けられて取付座板605側に対し止着具609…により上下調節可能にセットされている。このサブフロート608上には、上面が開放型で底面がポンプロを残して閉塞された浅い丸受皿状をした呑込トラフ610が前記止着具609…に支持されて水平にセットされている。
この呑込トラフ610の周円部は、全体的に水面601下30mm前後の呑込み高さhとなるように装置重量と浮力のバランスで確保されるようになっている。また、同トラフ610の受皿内には、ポンプ吸込口へ向けて図6において左回りの渦流を起生するように渦流起生プレート611…が複数枚スパイラル状に配備されている。
前記連通管607には排出管612が接続され、同管612は、呑込トラフ610中央のポンプ吸込口中央を通って上方へ伸び、水と放線菌スカムの混合水を蛇腹ホース613を経由して矢印Xのように槽外に排出するように構成されている。排出管612の水面601上に対応する外周高さには、下端開放型のカバー614が取り付けられ、同カバー614の下端開口は水面601の高さに対応する一方装置が下降動作するような場合にはカバー614が下降をブレーキングするために機能して装置の安定化させる。
一方、前記水中架台602のホルダー603には、垂直なフロート軸616…が高さ調節自在に取り付けられ、その下部外周にはウエイト(あるいは補助フロート)617…が取り付けられている。フロート軸616の上部には、周方向に3個のメインフロート618…が高さ調節自在にセットされている。フロート軸616の上端には、吊り上げ用のアイナット619がねじ込まれているとともに丸環状をなす内散水パイプ620がステー621を介して装置に同心状に取り付けられている。
前記内散水パイプ620への給水は、前記排出管612の途中に接続された第1給水パイプ622によりなされる。623は第1取出弁である。
内散水パイプ620には、3個所の内向き散水ノズル624…と異なる位置に3個所の放射散水ノズル625…が配備されて、内向き散水ノズル624からは図6の装置中心Oc向きである矢印Y方向に、放射散水ノズル625からは矢印2方向の放射流を放射するようになっている。
内散水パイプ620には、3個所の内向き散水ノズル624…と異なる位置に3個所の放射散水ノズル625…が配備されて、内向き散水ノズル624からは図6の装置中心Oc向きである矢印Y方向に、放射散水ノズル625からは矢印2方向の放射流を放射するようになっている。
尚、内散水パイプ620の外周には、同心状に外散水パイプ627を同じ高さに装備して第2取出弁628付き第2給水パイプ629を経由して排出管612からの水を供給するようにしてもよい。この場合、同パイプ627には、内向き散水ノズル630…を配備するが、このノズル630…は内散水パイプ620に配備した内向き散水ノズル624と放射散水ノズル625の間を通じて散水するようにする。外側のノズル630と内側のノズル624,625とは周方向において同じ位相のところに配置すれば内外に散水の勢いが重なって粘着性の高いスカム送りが効果的になされる。
本装置は、水中ポンプ606や連通管607および排出管612、さらに水中架台602、内散水パイプ620や給水パイプ622、ウエイト617やカバー614などによる重量に対し、メインフロート618およびサブフロート608の浮力調節がなされて呑込み高さhが好適に規定される。水面601上には、放線菌スカムが粘着性の高いものも混じって浮遊しており、これらスカムは、装置外周からの散水により装置求心方向へ送り込まれて呑込トラフ610内に水とともに流れ込む。その際、水中ポンプ606の吸込み作動とともに渦流起生プレート611によりスカム水が渦巻流となって効果的にポンプ606に吸込まれる。尚、本装置は、装置全体を重量化する一方で浮力を大きく作用させてあるので、ポンプ606が吸込停止した際の反作用に伴うバウンドが小幅に抑えられ装置の安定化が図れるようになっている。
尚、散水方式に代えてあるいは散水方式とともに、図5に矢印Hで示すような水中集束流によりスカムを送り寄せるようにしてもよい。この場合、超音波方式を併用することもできる。
また、図6に仮想線で示すように、内散水パイプは620′のように三角形などの多角形にしてもよい。この場合、三角形の頂点個所には丸味Rをもたせて送水が滞りなく円滑に行えるようにするとともに三角形の中間位置に設けられる内向き散水ノズル624が呑込トラフ610のより外回りに位置してスカムの送り込みに適した位置を確保できるようにすることができる。同内散水パイプは、四角形を基本とするものでもよい。
さらに、内散水パイプは図6に仮想線で示すように、六角形(図では一部のみを示す)にすることもできる。その頂点位置に内散水ノズル624や放射散水ノズル625を配すことができる。この六角形の内散水パイプの場合も、頂点個所にR部分を形成する。
また、図6に仮想線で示すように、内散水パイプは620′のように三角形などの多角形にしてもよい。この場合、三角形の頂点個所には丸味Rをもたせて送水が滞りなく円滑に行えるようにするとともに三角形の中間位置に設けられる内向き散水ノズル624が呑込トラフ610のより外回りに位置してスカムの送り込みに適した位置を確保できるようにすることができる。同内散水パイプは、四角形を基本とするものでもよい。
さらに、内散水パイプは図6に仮想線で示すように、六角形(図では一部のみを示す)にすることもできる。その頂点位置に内散水ノズル624や放射散水ノズル625を配すことができる。この六角形の内散水パイプの場合も、頂点個所にR部分を形成する。
また、前記実施形態では、排出途上のスカム水の一部を散水用としたが、散水用水としてはフィルターあるいはストレーナを介装してスカムと分離するようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、排出途上のスカム水の一部を散水用としたが、工業用水を専用水として供給するようにしてもよい。
また、図5の右上欄に示すように、メインフロート618の上部には径大段差部618aを設けて水面上下に対応させることにより装置のバウンド作用を抑制するブレーキング機能をもたせるようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、排出途上のスカム水の一部を散水用としたが、工業用水を専用水として供給するようにしてもよい。
また、図5の右上欄に示すように、メインフロート618の上部には径大段差部618aを設けて水面上下に対応させることにより装置のバウンド作用を抑制するブレーキング機能をもたせるようにしてもよい。
図7および図8は他の実施形態を示す。同実施形態は、呑込トラフ632の外周縁部を、前記実施形態のような立ち上がり部分633と複数個所の切欠状呑み込み部分634とで構成してもよい。この場合、呑み込み口634と内散水ノズル635とを対応位置させる。
また、立ち上がり部分633の外周にはスカムが溜まり勝ちになることも想定され、その場合の対策として、流れa、aを起生するノズルを内散水ノズルに別途配備してもよい。
また、立ち上がり部分633の外周にはスカムが溜まり勝ちになることも想定され、その場合の対策として、流れa、aを起生するノズルを内散水ノズルに別途配備してもよい。
図9は他の実施形態を示す。同実施形態は、反応槽638内に前記したスカム除去装置(符号は図5および6のものを付す)を設置し、同反応槽638内上方に張った吊りワイヤ639の複数本をアイナット619に通して図の左右方向に移設可能に吊持支持したもので、そうした装置を反応槽638内で外周に間隔を残して配し、そのうえで、同間隔の水域にスカム微細化送りユニット640を配備してコーナー流れガイド641…による流れ制御とともに反応槽638内の装置外回りに微細化したスカムを流してその終端に対向するスカム水呑込排出装置642で槽外に排出処理できるようにしたものである。
微細化されたスカムが周回する間、前記ノズル630、624によりスカムを呑込トラフ610の方向へ送りやり、同装置からもスカムを排出できるようにしてある。
前記スカム微細化送りユニット640は、この実施形態ではスクリュウ刃643を備えてスカムを吸込んで送りながら刃で微細化して送り出すようにするとともにその出口644手前に超音波微細化装置645を内装して更にスカムを微細化するものである。このユニット640は他の個所に配備してもよい。また、超音波微細化装置645も他の個所に配備してもよい。
さらに、ガイド641は、1/4円形部分641aのみでなく斜め直線ガイド部分641bを組み合わせたもので、微細化されたスカムが流れやすいような形になっている。
また、スカム水呑込排出装置642からのスカム水はスカム・水分離装置646内に導かれて分離処理されたのち、バイオ分解処理装置647に導かれて分解処理される。
さらに、前記ワイヤ639の1本には水中ポンプ駆動のための配電コードを巻回伸縮式で装備することができる。また、図5に示すように、内側のノズル624は垂直線を基準にして内向きに30度前後傾斜して比較的近傍域のスカムを呑込トラフ610へ送るようにされ、外側のノズル630は垂直線を基準にして内向きに45前後傾斜して比較的広い水域のスカムを水平方向に誘導するようにされ、それぞれはY、Y′のように散水するものとされているが、この角度は限定されない。
前記スカム微細化送りユニット640は、この実施形態ではスクリュウ刃643を備えてスカムを吸込んで送りながら刃で微細化して送り出すようにするとともにその出口644手前に超音波微細化装置645を内装して更にスカムを微細化するものである。このユニット640は他の個所に配備してもよい。また、超音波微細化装置645も他の個所に配備してもよい。
さらに、ガイド641は、1/4円形部分641aのみでなく斜め直線ガイド部分641bを組み合わせたもので、微細化されたスカムが流れやすいような形になっている。
また、スカム水呑込排出装置642からのスカム水はスカム・水分離装置646内に導かれて分離処理されたのち、バイオ分解処理装置647に導かれて分解処理される。
さらに、前記ワイヤ639の1本には水中ポンプ駆動のための配電コードを巻回伸縮式で装備することができる。また、図5に示すように、内側のノズル624は垂直線を基準にして内向きに30度前後傾斜して比較的近傍域のスカムを呑込トラフ610へ送るようにされ、外側のノズル630は垂直線を基準にして内向きに45前後傾斜して比較的広い水域のスカムを水平方向に誘導するようにされ、それぞれはY、Y′のように散水するものとされているが、この角度は限定されない。
511,612…排出管 514,634…呑込口 515,610…呑込トラフ 518,618,608…フロート 520,602…水中架台 522,611…渦流起生手段 526,620,627…散水パイプ 527,624…内向き散水ノズル P,606…水中ポンプ。
Claims (3)
- 曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とするスカム除去装置。
- 請求項1に記載のスカム除去装置において、散水パイプは、内外二重環状をなして配備されているスカム除去装置。
- 請求項1または2に記載のスカム除去装置において、呑込トラフ内には、渦流起生手段が設けられているスカム除去装置。
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