JPS63166498A - 通気/浮遊型リアクター - Google Patents
通気/浮遊型リアクターInfo
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- JPS63166498A JPS63166498A JP62321618A JP32161887A JPS63166498A JP S63166498 A JPS63166498 A JP S63166498A JP 62321618 A JP62321618 A JP 62321618A JP 32161887 A JP32161887 A JP 32161887A JP S63166498 A JPS63166498 A JP S63166498A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体および微細なガス泡の形のガスのための
捕集容器を上方にかつそのための導入空域を下方に備え
ている泡沫管を有する様式の、特にバイオマスを含んで
いる液体のための通気/浮遊型リアクター(Begas
ungs/Flota−tions−Reaktor)
に関する。
捕集容器を上方にかつそのための導入空域を下方に備え
ている泡沫管を有する様式の、特にバイオマスを含んで
いる液体のための通気/浮遊型リアクター(Begas
ungs/Flota−tions−Reaktor)
に関する。
バイオマスを含んでいる液体への通気およびこの液体の
浮遊状態の維持はバイオテクノロジーの色々な領域にお
いて重要な役割を果たしている。特別な例としては、一
本発明が特に主題とする一海水水族館の廃水処理が挙げ
られる。
浮遊状態の維持はバイオテクノロジーの色々な領域にお
いて重要な役割を果たしている。特別な例としては、一
本発明が特に主題とする一海水水族館の廃水処理が挙げ
られる。
このような水族館にあっては、水に餌与により絶えず蛋
白質含有の物質が供給され、この物質の微生物による分
解が長い時間を経るうちに特に敏感な海洋動物にとって
有害な硝酸塩の富化を招く。
白質含有の物質が供給され、この物質の微生物による分
解が長い時間を経るうちに特に敏感な海洋動物にとって
有害な硝酸塩の富化を招く。
硝酸塩含有率を低く抑えることは、本出願人の1986
年3月14日付のドイツ連邦共和国特許出願第P36
08 466号に記載されているような、回転する固定
層型リアクター内で水を脱窒処理することによって可能
である。
年3月14日付のドイツ連邦共和国特許出願第P36
08 466号に記載されているような、回転する固定
層型リアクター内で水を脱窒処理することによって可能
である。
しかし、このようなりアクリ−内を脱窒処理された水は
後処理せずには再び水族館の水槽に戻すことは不可能で
ある。何故ならこの水は、−生命にとって重要な酸素を
含んでおらず、−水を濁らすバイオマスと混合しており
、−−200mV(標準値+200〜+230mV)の
酸化還元電位を有しており、 かつ 一場合によっては僅かな濃度(Img/1以上)でさえ
極めて毒性の強い亜硝酸塩を含んでいる からである。
後処理せずには再び水族館の水槽に戻すことは不可能で
ある。何故ならこの水は、−生命にとって重要な酸素を
含んでおらず、−水を濁らすバイオマスと混合しており
、−−200mV(標準値+200〜+230mV)の
酸化還元電位を有しており、 かつ 一場合によっては僅かな濃度(Img/1以上)でさえ
極めて毒性の強い亜硝酸塩を含んでいる からである。
こう言ったことから本発明による通気/浮遊型リアクタ
ーの目的としているところは、水を酸素が含有されかつ
バイオマス並びに亜硝酸塩を含まず、あらためて水族館
の水槽に導入することができるように後処理することで
ある。
ーの目的としているところは、水を酸素が含有されかつ
バイオマス並びに亜硝酸塩を含まず、あらためて水族館
の水槽に導入することができるように後処理することで
ある。
この目的のため、冒頭に記載した様式の本発明による通
気/浮遊型リアクターの特徴とするところは、泡沫管が
導入空域を閉鎖する軸方向の上昇管を備えており、この
上昇管を同心的に設けられている泡沫管が覆っているか
もしくはこの上昇管を囲繞しており、この上昇管の漏斗
状に広がっている下端部がジャケット管の下方領域内に
開口しており、このジャケット管の上端部が少なくとも
一つの戻し管を介して軸方向の上昇管の下方の導入空域
と連通されており、かつ上記ジャケット管が浸漬管を備
えたT−字系の液体流出口を有しており、上記浸漬管が
液体水準下方にまで達しておりかつその流出高さが戻し
管の分岐部のすぐ上方に位置しており、かつ泡沫管の上
端部がテレスコープ式に繰出し可能であるように構成さ
れていることである。
気/浮遊型リアクターの特徴とするところは、泡沫管が
導入空域を閉鎖する軸方向の上昇管を備えており、この
上昇管を同心的に設けられている泡沫管が覆っているか
もしくはこの上昇管を囲繞しており、この上昇管の漏斗
状に広がっている下端部がジャケット管の下方領域内に
開口しており、このジャケット管の上端部が少なくとも
一つの戻し管を介して軸方向の上昇管の下方の導入空域
と連通されており、かつ上記ジャケット管が浸漬管を備
えたT−字系の液体流出口を有しており、上記浸漬管が
液体水準下方にまで達しておりかつその流出高さが戻し
管の分岐部のすぐ上方に位置しており、かつ泡沫管の上
端部がテレスコープ式に繰出し可能であるように構成さ
れていることである。
沈澱槽と下方の導入空域とを備えている泡沫管が既にr
Zeitschrift desKoelner
ZOOJ、22 (1979)69−72、から公知で
はあるが、この装置はその作動態様の点において上記の
要件を充足し得る程に充分に効果を発揮しない。
Zeitschrift desKoelner
ZOOJ、22 (1979)69−72、から公知で
はあるが、この装置はその作動態様の点において上記の
要件を充足し得る程に充分に効果を発揮しない。
本発明の特別な構成は特許請求の範囲第2項から第6項
に記載した。
に記載した。
以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
第1図は内部に上昇管2を備えた泡沫管lを示している
。この上昇管の漏斗状の延長部3は導入空域4を区画し
ており、この導入空域内に概略図示した脱窒部5から到
来する液体が供給部6を介して導入される。特に菩提樹
材でできている流出器によって形成されている一つ或い
は多数のガス分配器7を介して(参照符号21を付して
概略図示したオゾン発生器から)空気−オゾン混合物が
微細な泡の形でホッパー3内の液体に供給される。オゾ
ン発生器としては例えばドイツ民主共和国Elze在5
ander社製の水性領域用の装置が使用される。03
−割合は、存在する蛋白質の変性が生じないように制御
される。
。この上昇管の漏斗状の延長部3は導入空域4を区画し
ており、この導入空域内に概略図示した脱窒部5から到
来する液体が供給部6を介して導入される。特に菩提樹
材でできている流出器によって形成されている一つ或い
は多数のガス分配器7を介して(参照符号21を付して
概略図示したオゾン発生器から)空気−オゾン混合物が
微細な泡の形でホッパー3内の液体に供給される。オゾ
ン発生器としては例えばドイツ民主共和国Elze在5
ander社製の水性領域用の装置が使用される。03
−割合は、存在する蛋白質の変性が生じないように制御
される。
上昇管2内をガスと液体が空気揚水ポンプの原理で上方
へと上昇し、泡沫管内に到達し、この泡沫管内で上方へ
と指向する泡柱に形成され、一方間時に上昇管を囲繞し
ている部分内に下降流が生じ、この下降流で泡が下方へ
と流れてr吸込み放圧円錐部(Sogspannun−
gs−konus)Jと称される漏斗状の端部8に達し
、この端部において流れは泡流反転が行われるように減
速される。ここで再び上方へと流れるガスは下降運動し
て来る泡と遭遇し、これにより両者の激しい渦流が形成
され、これにより液体内でのガスの滞留時間が延長され
、かつガスの水内での溶解が有利に行われる。即ち、上
昇管と泡沫管の間において両方向での(上方向へのおよ
び下方向への)泡の乱れた運動が生じる。
へと上昇し、泡沫管内に到達し、この泡沫管内で上方へ
と指向する泡柱に形成され、一方間時に上昇管を囲繞し
ている部分内に下降流が生じ、この下降流で泡が下方へ
と流れてr吸込み放圧円錐部(Sogspannun−
gs−konus)Jと称される漏斗状の端部8に達し
、この端部において流れは泡流反転が行われるように減
速される。ここで再び上方へと流れるガスは下降運動し
て来る泡と遭遇し、これにより両者の激しい渦流が形成
され、これにより液体内でのガスの滞留時間が延長され
、かつガスの水内での溶解が有利に行われる。即ち、上
昇管と泡沫管の間において両方向での(上方向へのおよ
び下方向への)泡の乱れた運動が生じる。
上昇管と泡沫管の間に、第2図および第3図に図示した
、案内舌片22として場合によっては捩って取りつけら
れた縦リブが設けられており、この縦リブは流動路を延
長させる。
、案内舌片22として場合によっては捩って取りつけら
れた縦リブが設けられており、この縦リブは流動路を延
長させる。
漏斗状の端部を去った泡が消失した液体はジャケット管
9内を上方へと流れ、戻り管10を経て再び導入空域4
内に逆流する。この戻し案内により酸素を含有する液体
の可能な限り有効な飽和が達成され、これにより−20
0から+200乃至+230mVへの酸化還元電位の上
昇が達せられる。この戻し案内は空気供給量および調製
されるべき水の供給量に応じて約60〜100回/時間
で行われる。
9内を上方へと流れ、戻り管10を経て再び導入空域4
内に逆流する。この戻し案内により酸素を含有する液体
の可能な限り有効な飽和が達成され、これにより−20
0から+200乃至+230mVへの酸化還元電位の上
昇が達せられる。この戻し案内は空気供給量および調製
されるべき水の供給量に応じて約60〜100回/時間
で行われる。
その際供給水内に含有されている亜硝酸塩は硝酸塩に酸
化される。同時にこの戻し案内により浮遊のバイオマス
滑りに対して反作用流が形成される。これに対して公知
の装置にあっては処理されるべき水内に存在している蛋
白質含有物質の一部分がなお流出流内に含まれている(
即ち滑る)。
化される。同時にこの戻し案内により浮遊のバイオマス
滑りに対して反作用流が形成される。これに対して公知
の装置にあっては処理されるべき水内に存在している蛋
白質含有物質の一部分がなお流出流内に含まれている(
即ち滑る)。
ジャケット管9と泡沫管1との間には付加的な浄化作用
を発揮するフィルタ作用および吸収材作用をする充填体
或いは微生物(例えば好気性のバクテリヤ)で覆われた
担持体が設けられている。
を発揮するフィルタ作用および吸収材作用をする充填体
或いは微生物(例えば好気性のバクテリヤ)で覆われた
担持体が設けられている。
泡沫管lの上端部はその長さがテレスコープ式に延長可
能であり、バイオマス12−これは下方へと曲げられて
いる管を有する排出口13を経て放出される−が集まる
捕集容器11に適合される。捕集容器11上には下方に
篩体15と活性炭層16とを備えている取外し可能な上
置き14が存在しており、この篩体15と活性炭層16
とを介してオゾンを含んでいる空気が放出され、これに
よりオゾンが接触的に破壊される。
能であり、バイオマス12−これは下方へと曲げられて
いる管を有する排出口13を経て放出される−が集まる
捕集容器11に適合される。捕集容器11上には下方に
篩体15と活性炭層16とを備えている取外し可能な上
置き14が存在しており、この篩体15と活性炭層16
とを介してオゾンを含んでいる空気が放出され、これに
よりオゾンが接触的に破壊される。
篩体15の下方には特に湾曲された板17が設けられて
おり、この板はバイオマスが篩体内に溢流するのを阻止
する。
おり、この板はバイオマスが篩体内に溢流するのを阻止
する。
通気されかつバイオマスを含んでいない液体はジャケッ
ト管9を液体出口1B−この液体出口の下方の浸漬管1
9は液体表面の下方にまで達している−を経て去り、こ
れによりガスと浮遊しているバイオマスの帯同が阻止さ
れる。
ト管9を液体出口1B−この液体出口の下方の浸漬管1
9は液体表面の下方にまで達している−を経て去り、こ
れによりガスと浮遊しているバイオマスの帯同が阻止さ
れる。
空気配量に応じて液体水準20の上方において泡沫管1
内に空気−水柱が形成される。この柱の高さは、 一供給された空気量、 一内部上昇管2の断面と長さ、 一泡沫管lの断面と長さ、 一処理されるべき水の表面張力、 一バイオマスでの負荷の度合い、 一オゾン供給量、 一空気泡の断面、 に依存している。
内に空気−水柱が形成される。この柱の高さは、 一供給された空気量、 一内部上昇管2の断面と長さ、 一泡沫管lの断面と長さ、 一処理されるべき水の表面張力、 一バイオマスでの負荷の度合い、 一オゾン供給量、 一空気泡の断面、 に依存している。
作業中絶えず水が補給され、しかもこの水が泡沫管1を
上方向で去ることが不可能なので、内部上昇管2の上縁
部に、給送されて来る水の部分流を泡沫管1を経て下方
へと導くのに充分な圧力が発生される。この圧力は給送
されて来る水の量と泡沫管内で生じる空気−水柱に依存
している。同時に水内に存在している空気−オシンー泡
が下方へと流れる水と共に漏斗状の端部8内に吸収され
、其処から再び上昇する。
上方向で去ることが不可能なので、内部上昇管2の上縁
部に、給送されて来る水の部分流を泡沫管1を経て下方
へと導くのに充分な圧力が発生される。この圧力は給送
されて来る水の量と泡沫管内で生じる空気−水柱に依存
している。同時に水内に存在している空気−オシンー泡
が下方へと流れる水と共に漏斗状の端部8内に吸収され
、其処から再び上昇する。
水内に含有されているバイオマスは通気の間空気−オゾ
ンー泡に蓄積しており、空気一本社内にまで上昇する。
ンー泡に蓄積しており、空気一本社内にまで上昇する。
上記のパラメータの調節に応じて空気−水柱の最も上方
部分内において多少固まったバイオマス泡(浮遊物)が
形成される。次いでこのバイオマス泡は逃げる空気によ
り捕集容器11内に圧入される。其処でこのバイオマス
は液化され、流出部13を経て導出される。この流出部
は流出開口でもって浮遊状態にあるバイオマス内に突出
しており、オゾンを含有している空気が流出部上方で逃
げるのを阻止する。この空気は強制的に捕集客器11内
に存在している活性炭層16を経て通過せざるをえず、
ここで破壊される。
部分内において多少固まったバイオマス泡(浮遊物)が
形成される。次いでこのバイオマス泡は逃げる空気によ
り捕集容器11内に圧入される。其処でこのバイオマス
は液化され、流出部13を経て導出される。この流出部
は流出開口でもって浮遊状態にあるバイオマス内に突出
しており、オゾンを含有している空気が流出部上方で逃
げるのを阻止する。この空気は強制的に捕集客器11内
に存在している活性炭層16を経て通過せざるをえず、
ここで破壊される。
上記の装置は、ガス(酸素)により処理された液体の飽
和に関する高い有効性の点でおよび僅かな作業費用と装
置の小型化でのバイオマスの良好な分離の点で優れてい
る。実験段階の装置ではジャケット管は1010mの長
さおよび150mmの直径を有している。直径40mm
の内部上昇管は820mm(漏斗状部を合わせれば91
0m+)の長さを有している。内径70mmの泡沫管1
は捕集容器の下縁部まで1065mmの長さを有してい
る。取外し可能な上置き14を備えている捕集容器11
は120請の高さおよび100博の直径を有している。
和に関する高い有効性の点でおよび僅かな作業費用と装
置の小型化でのバイオマスの良好な分離の点で優れてい
る。実験段階の装置ではジャケット管は1010mの長
さおよび150mmの直径を有している。直径40mm
の内部上昇管は820mm(漏斗状部を合わせれば91
0m+)の長さを有している。内径70mmの泡沫管1
は捕集容器の下縁部まで1065mmの長さを有してい
る。取外し可能な上置き14を備えている捕集容器11
は120請の高さおよび100博の直径を有している。
供給部6を経て201!、/時間の液体が導入される。
戻し管10と液体流出部18は32mmの内径を有して
いる。
いる。
上記の装置は海水水族館のための脱窒処理された水を後
処理するのに使用される。もちろんより大きな構造(例
えば10001/時間の液体の供給用の構造)或いはよ
り小型の構造も必要に応じて構成することが可能である
。
処理するのに使用される。もちろんより大きな構造(例
えば10001/時間の液体の供給用の構造)或いはよ
り小型の構造も必要に応じて構成することが可能である
。
この装置はまた好気性の水処理の際の蛋白質を含んでい
る物質の分離のためにも利用でき、また或いは魚加工産
業或いは肉加工産業において生じる廃水の清澄化にも利
用可能であ、る。
る物質の分離のためにも利用でき、また或いは魚加工産
業或いは肉加工産業において生じる廃水の清澄化にも利
用可能であ、る。
第1図は通気/浮遊型リアクターの縦断面図、第2図お
よび第3図は案内舌片を備えているリアクリ−の線A−
Aに沿った二つの断面図。 図中符号は、 1・・・泡沫管 2・・・上昇管 4・・・導入空域 8・・・端部 9・・・ジャケット 10・・戻し管 18・・液体流出部 19・・浸漬管
よび第3図は案内舌片を備えているリアクリ−の線A−
Aに沿った二つの断面図。 図中符号は、 1・・・泡沫管 2・・・上昇管 4・・・導入空域 8・・・端部 9・・・ジャケット 10・・戻し管 18・・液体流出部 19・・浸漬管
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、液体および微細なガス泡の形のガスのための捕集容
器を上方にかつそのための導入空域を下方に備えている
泡沫管を有する様式の、特にバイオマスを含んでいる液
体のための通気/浮遊型リアクターにおいて、泡沫管( 1)が導入空域を閉鎖する軸方向の上昇管 (2)を備えており、この上昇管を同心的に設けられて
いる泡沫管が覆っているかもしくはこの上昇管を囲繞し
ており、この上昇管の漏斗状に広がっている下端部(8
)がジャケット管(9)の下方領域内に開口しており、
このジャケット管の上端部が少なくとも一つの戻し管(
10)を介して軸方向の上昇管 (2)の下方の導入空域(4)と連通されており、かつ
上記ジャケット管が浸漬管(1 9)を備えたT−字系の液体流出口(18)を有してお
り、上記浸漬管が液体水準下方にまで達しておりかつそ
の流出高さが戻し管の分岐部のすぐ上方に位置しており
、かつ泡沫管(1)の上端部がテレスコープ式に繰出し
可能であるように構成されていることを特徴とする、上
記バイオマスを含んでいる液体のための通気/浮遊型リ
アクター。 2、捕集容器(11)が活性炭(16)が充填されてい
る特に取外し可能な篩上置き(1 4)で終わっている、特許請求の範囲第1項に記載のリ
アクター。 3、断面の大部分を占め、篩板(15)と結合されてい
てかつ下方へと湾曲している篩体 (17)が篩上置き(14)の下方に設けられている、
特許請求の範囲第2項に記載のリアクター。 4、泡沫管(1)はジャケット管(9)との間に特に微
生物で覆われた充填体が設けられている、特許請求の範
囲第1項から第3項までのいずれか一つに記載のリアク
ター。 5、ガス導入区間内に電気的なオゾン発生器(21)が
設けられている、特許請求の範囲第1項から第4項まで
のいずれか一つに記載のリアクター。 6、上昇管(2)と泡沫管(1)との間に案内舌片(2
2)が設けられている、特許請求の範囲第1項から第4
項までのいずれか一つに記載のリアクター。
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