JPH02245230A - 微細気泡発生方法 - Google Patents
微細気泡発生方法Info
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- JPH02245230A JPH02245230A JP1063955A JP6395589A JPH02245230A JP H02245230 A JPH02245230 A JP H02245230A JP 1063955 A JP1063955 A JP 1063955A JP 6395589 A JP6395589 A JP 6395589A JP H02245230 A JPH02245230 A JP H02245230A
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- bubbles
- fiber
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2311—Mounting the bubbling devices or the diffusers
- B01F23/23113—Mounting the bubbling devices or the diffusers characterised by the disposition of the bubbling elements in particular configurations, patterns or arrays
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23124—Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
- B01F23/231265—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体中に微細気泡を発生させるための微細気
泡発生方法に関するもので、曝気装置、気体と液体の接
触を利用する化学反応装置、さらにオゾン滅菌装置等に
用いられる。
泡発生方法に関するもので、曝気装置、気体と液体の接
触を利用する化学反応装置、さらにオゾン滅菌装置等に
用いられる。
液゛体中で微細気泡を発生する方法としで最も一般的に
行なわれている方法としては、加圧液体の減圧により気
体の溶解度を物理的に変化させて気泡を発生させる方法
がある。この方法は、例えば、水処理における溶解空気
浮上法（加圧浮上法）に応用されている。上記溶解空気
浮上法は、例えば、水道協会雑誌第５３巻第１２号（第
６０３号）丹保憲二他による「フローテーションテスタ
による溶解空気浮上法と沈降分離の比較」に示されてい
るように、加圧（４ｋｇ／ＣシＧ）した水に空気を溶解
し、それを常圧（Ｏｋｇ ／ ｃｊ Ｇ ）に減圧して
微細気泡を発生させ、その粒径分布を測定している。こ
の場合の平均気泡径は０．０５５ｍｍであり、大きいも
ので０．０８ｍｍ程度、小さいもので０．０３ｍ−程度
と報告されている。
行なわれている方法としては、加圧液体の減圧により気
体の溶解度を物理的に変化させて気泡を発生させる方法
がある。この方法は、例えば、水処理における溶解空気
浮上法（加圧浮上法）に応用されている。上記溶解空気
浮上法は、例えば、水道協会雑誌第５３巻第１２号（第
６０３号）丹保憲二他による「フローテーションテスタ
による溶解空気浮上法と沈降分離の比較」に示されてい
るように、加圧（４ｋｇ／ＣシＧ）した水に空気を溶解
し、それを常圧（Ｏｋｇ ／ ｃｊ Ｇ ）に減圧して
微細気泡を発生させ、その粒径分布を測定している。こ
の場合の平均気泡径は０．０５５ｍｍであり、大きいも
ので０．０８ｍｍ程度、小さいもので０．０３ｍ−程度
と報告されている。
なお、多孔質固体等を材料とした通常の気体分散器を利
用し、これに加圧気体を供給する方法では上記したよう
な粒径の微細気泡を生成することはできない。
用し、これに加圧気体を供給する方法では上記したよう
な粒径の微細気泡を生成することはできない。
上記したように、平均気泡径が約０．１１Ｉ＋ｍ以下の
微細気泡を生成するためには、加圧液体を減圧してこの
中の溶存気体の飽和量を変化させることによる方法以外
にはない。
微細気泡を生成するためには、加圧液体を減圧してこの
中の溶存気体の飽和量を変化させることによる方法以外
にはない。
しかしこの方法では、気泡を含ませようとする液体の全
部あるいは一部を加圧することが必要になり、そのため
の動力量は気体だけを圧縮する場合に比較してかなり大
きなものになる。
部あるいは一部を加圧することが必要になり、そのため
の動力量は気体だけを圧縮する場合に比較してかなり大
きなものになる。
また、微生物や細胞の培養装置等に加圧水法により溶存
酸素を供給しようとしても、圧縮することにより微生物
や細胞が破壊されるために適用できないことも多い。こ
の場合、溶存酸素供給のために、微生物や細胞を含まな
い水を別に用意し、これを加圧して微細気泡を含何した
水として培養装置に供給する手法も考えられるが、気泡
を供給することによって培養装置内の液量も増加してし
まうという欠点があり実用的でない。
酸素を供給しようとしても、圧縮することにより微生物
や細胞が破壊されるために適用できないことも多い。こ
の場合、溶存酸素供給のために、微生物や細胞を含まな
い水を別に用意し、これを加圧して微細気泡を含何した
水として培養装置に供給する手法も考えられるが、気泡
を供給することによって培養装置内の液量も増加してし
まうという欠点があり実用的でない。
また上水、排水、プール水等の滅菌には、比較的低コス
トでその目的を達成できることから、塩素が用いられて
いるが、この塩素が発ガン物質であるトリへロメタンを
生成していることが明らかになった。
トでその目的を達成できることから、塩素が用いられて
いるが、この塩素が発ガン物質であるトリへロメタンを
生成していることが明らかになった。
このことから近年、上記水の滅菌にオゾンを用いること
が行なわれている。
が行なわれている。
ところが、オゾンはその発生に多大のエネルギを必要と
するため高６１［ｉであり、滅菌コストが塩素に比べて
高いという問題がある。
するため高６１［ｉであり、滅菌コストが塩素に比べて
高いという問題がある。
上記オゾンは気泡状にして水中に注入するが、上記した
ように現在任意の気体を微細気泡として水中に放出する
技術がないため、どうしても大きな気泡にして水中に放
出しなければならず、その溶解効率が悪く滅菌コスト上
大きな問題となっている。
ように現在任意の気体を微細気泡として水中に放出する
技術がないため、どうしても大きな気泡にして水中に放
出しなければならず、その溶解効率が悪く滅菌コスト上
大きな問題となっている。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、加圧水
法で発生する微細気泡と同程度の平均粒径をもつ微細気
泡を、液体を圧縮することなしに、圧縮気体のみから、
しかも１工愈の種類の気体による微細気泡を液体中に発
生することができるようにした微細気泡発生方法を提供
することを目的とするものである。
法で発生する微細気泡と同程度の平均粒径をもつ微細気
泡を、液体を圧縮することなしに、圧縮気体のみから、
しかも１工愈の種類の気体による微細気泡を液体中に発
生することができるようにした微細気泡発生方法を提供
することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明に係る微細気泡発生
方法は、表面に極めて微細な通孔を有する中空糸に加圧
気体を送ってこの中空糸の外側表面から液体中に気泡を
発生させると共に、この中空糸の外側表面に接触してい
る液体を中空糸に対して相対運動させる。
方法は、表面に極めて微細な通孔を有する中空糸に加圧
気体を送ってこの中空糸の外側表面から液体中に気泡を
発生させると共に、この中空糸の外側表面に接触してい
る液体を中空糸に対して相対運動させる。
中空糸はその表面に１． ＯＯ人程度以下の微細孔をも
つものであり、静止した液中で０．１〜０．３龍前後の
気泡を発生するが、この気泡は静止した液中では表面張
力等の作用により、上記微細孔の径の数万倍前後の大き
さに成長するまでは、中空糸表面から剥離しない。そこ
で中空糸表面に接触している液体に中空糸表面に対して
相対運動を与えることにより、気泡が大きく成長する前
に中空糸表面から剥離されて微細気泡となって液体中に
浮遊される。
つものであり、静止した液中で０．１〜０．３龍前後の
気泡を発生するが、この気泡は静止した液中では表面張
力等の作用により、上記微細孔の径の数万倍前後の大き
さに成長するまでは、中空糸表面から剥離しない。そこ
で中空糸表面に接触している液体に中空糸表面に対して
相対運動を与えることにより、気泡が大きく成長する前
に中空糸表面から剥離されて微細気泡となって液体中に
浮遊される。
本発明の実施態様と図面に基づいて説明する。
まずここで、本発明方法で用いられる中空糸について説
明する。
明する。
この中空糸は通常の湿式紡糸法により紡糸されるもので
、ドープ（中空糸材とその溶媒）には、ポリスルホンＰ
−１７００（ユニオンカーバイト社製）をＮ−メチル−
２−ピロリドン中に２５ｗｔ％溶解し、増孔剤としてエ
チレングリコール（以下ＥＧという）を１〜１０ｗｔ％
、望ましくは３〜５ｗｔ％添加した。次にＥＧを添加し
たドープを真空状態に保ち、脱泡を行なった。内部凝固
液は水を用い、凝固浴槽にも同様に十分な水をたくわえ
た。
、ドープ（中空糸材とその溶媒）には、ポリスルホンＰ
−１７００（ユニオンカーバイト社製）をＮ−メチル−
２−ピロリドン中に２５ｗｔ％溶解し、増孔剤としてエ
チレングリコール（以下ＥＧという）を１〜１０ｗｔ％
、望ましくは３〜５ｗｔ％添加した。次にＥＧを添加し
たドープを真空状態に保ち、脱泡を行なった。内部凝固
液は水を用い、凝固浴槽にも同様に十分な水をたくわえ
た。
凝固浴槽水面と紡糸合口との間の長さは０〜１０印程度
、望ましくは５ ｃｍ程度が操作上好ましい。
、望ましくは５ ｃｍ程度が操作上好ましい。
紡糸は室温で行なわれ、凝固浴槽の温度は１５〜３５℃
の間で行なわれた。
の間で行なわれた。
またＥＣを添加したドープと内部凝固液は室温と同じ程
度にさらされているため、室温であり、あえて制御する
必要はない。
度にさらされているため、室温であり、あえて制御する
必要はない。
次の操作として、上述した紡糸が完了して時間を経ると
、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが中空糸より水に溶出し
て中空糸が凝固する。凝固したその中空糸を延伸率１．
１倍、１．２倍、１．３倍と延伸した。この延伸率はあ
くまでも実験上の数値であって、これにとられれること
はない。
、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが中空糸より水に溶出し
て中空糸が凝固する。凝固したその中空糸を延伸率１．
１倍、１．２倍、１．３倍と延伸した。この延伸率はあ
くまでも実験上の数値であって、これにとられれること
はない。
このようにして製造された中空糸は、その外表面及び内
表面が緻密な膜でできており、その中間はスポンジ状の
支持体からなっている。そして上記両表面にできた緻密
な膜には孔径が１００Å以下の多数の微細孔ができてい
る。
表面が緻密な膜でできており、その中間はスポンジ状の
支持体からなっている。そして上記両表面にできた緻密
な膜には孔径が１００Å以下の多数の微細孔ができてい
る。
上記のようにして製造された中空糸内に、これを静止し
た水等の液中に浸漬状態で加圧気体を供給することによ
り、これの外側表面に０．１〜０，３龍前後の気泡が発
生する。
た水等の液中に浸漬状態で加圧気体を供給することによ
り、これの外側表面に０．１〜０，３龍前後の気泡が発
生する。
本発明方法では上記中空糸を多数本束ねたものが用いら
れる。
れる。
実施例（１）
第１図において、１は上記中空糸を多数本束ねた中空糸
束であり、この中空糸束１は環状に形成してその両端部
に接続管２が接続されている。そしてこの接続管２には
、これに加圧気体を供給する通気管３が接続されている
。
束であり、この中空糸束１は環状に形成してその両端部
に接続管２が接続されている。そしてこの接続管２には
、これに加圧気体を供給する通気管３が接続されている
。
上記中空糸束１をビー力４内の水中に入れ、通気管３よ
り３ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇの加圧空気を供給して水中で
微細気泡を発生させ、この気泡を実態顕微鏡により写真
撮影を行ない、５００個のサンプルから気泡の粒径分布
を求めた。この粒径分布を第４図に示す。
り３ ｋｇ ／ ｃｄ Ｇの加圧空気を供給して水中で
微細気泡を発生させ、この気泡を実態顕微鏡により写真
撮影を行ない、５００個のサンプルから気泡の粒径分布
を求めた。この粒径分布を第４図に示す。
次に上記中空糸束１を振幅５ａａｓ周期１．５秒で垂直
に振動させ、同様に粒径分布を求めた結果を第５図に示
す。
に振動させ、同様に粒径分布を求めた結果を第５図に示
す。
上記第４図、第５図は、平均気泡径は中空糸を振動させ
ることにより、０．２５ｍｍから０．０３龍と約１７８
に縮径されたことを示す。
ることにより、０．２５ｍｍから０．０３龍と約１７８
に縮径されたことを示す。
実施例（２）
第２図において、５は中空糸モジュールで、この中空糸
モジュール５は、中空糸束１を複数本、その両端部をモ
ールド材６にて支持して筒体７内に収納し、筒体７の一
端部に中空糸モジュール５の一端に対向する気体室８が
、また両モールド材６．６の間に液体室９が上記モール
ド材６．６にて仕切られて構成されている。そして上記
気体室８には通気管３が接続さており、また液体室９の
長手方向−側部に入口１０が、また他側部に出口１１が
それぞれ設けてあり、上記人口１０にはポンプ１２の吐
出口に接続した流入管１３が、また出口１１に流出管１
４がそれぞれ接続されている。流出管１４の他端はビー
力４内に臨ませである。上記ポンプ１２の吸入口には一
端をビー力４内に臨ませた吸入管１５が接続しである。
モジュール５は、中空糸束１を複数本、その両端部をモ
ールド材６にて支持して筒体７内に収納し、筒体７の一
端部に中空糸モジュール５の一端に対向する気体室８が
、また両モールド材６．６の間に液体室９が上記モール
ド材６．６にて仕切られて構成されている。そして上記
気体室８には通気管３が接続さており、また液体室９の
長手方向−側部に入口１０が、また他側部に出口１１が
それぞれ設けてあり、上記人口１０にはポンプ１２の吐
出口に接続した流入管１３が、また出口１１に流出管１
４がそれぞれ接続されている。流出管１４の他端はビー
力４内に臨ませである。上記ポンプ１２の吸入口には一
端をビー力４内に臨ませた吸入管１５が接続しである。
上記構成において、中空糸モジュール５の気体室８に加
圧空気を供給し、液体室９にポンプ１２にてビー力４内
の水を供給すると、この水は中空糸モジュール５の中空
糸束１にある流速にて接触し、その後出口１１よリビー
カ４内に戻される。このとき、中空糸モジュール５を通
過する水に中空糸束１の表面に発生する気泡が付加され
る。
圧空気を供給し、液体室９にポンプ１２にてビー力４内
の水を供給すると、この水は中空糸モジュール５の中空
糸束１にある流速にて接触し、その後出口１１よリビー
カ４内に戻される。このとき、中空糸モジュール５を通
過する水に中空糸束１の表面に発生する気泡が付加され
る。
水が中空糸モジュール５とビー力４の間を循環するため
、ビー力４内の気泡の量は次第に増加するが、それに伴
いビー力４の水面から大気へ放散する気泡の量も増加し
ていくため、この大気中へ放散する気泡量と中空糸モジ
ュール５から供給される気泡量が等しくなった時点で、
ビー力４内の気泡の濃度は一定となり、定常状態となる
。このときビー力４内の水は微細気泡により白濁状態と
なる。
、ビー力４内の気泡の量は次第に増加するが、それに伴
いビー力４の水面から大気へ放散する気泡の量も増加し
ていくため、この大気中へ放散する気泡量と中空糸モジ
ュール５から供給される気泡量が等しくなった時点で、
ビー力４内の気泡の濃度は一定となり、定常状態となる
。このときビー力４内の水は微細気泡により白濁状態と
なる。
第２図中に仮想線で示すように、ビー力４の底部に撹拌
翼１６を設けてこれを駆動した場合、中空糸モジュール
５がら供給される気泡量は７ＣＣ／分で、定常状態での
３ｇのビー的４中の水は約１％の体積増加がみられた。
翼１６を設けてこれを駆動した場合、中空糸モジュール
５がら供給される気泡量は７ＣＣ／分で、定常状態での
３ｇのビー的４中の水は約１％の体積増加がみられた。
曝気実験は、中空糸モジュール５から発生する気泡によ
り供給される溶存酸素を生酵母により消費させ、このと
きの呼吸率、総括酸素移動係数、供給空気量などをΔｐ
＋定し、酸素利用率を求めた。
り供給される溶存酸素を生酵母により消費させ、このと
きの呼吸率、総括酸素移動係数、供給空気量などをΔｐ
＋定し、酸素利用率を求めた。
生酵母はオリエンタル酵母社製を用い、栄養源を与えず
に実験を行なった。ビー的４内の水は酵母が沈澱しない
ように撹拌翼（マグネツクスターラ）１６で適度に撹拌
した。
に実験を行なった。ビー的４内の水は酵母が沈澱しない
ように撹拌翼（マグネツクスターラ）１６で適度に撹拌
した。
第６図に上記実験における溶存酸素濃度の経時変化を示
す。
す。
まず中空糸モジュール５に加圧空気を供給しながらポン
プ１２でビー的４内の水を循環し、ビー的４内の水の溶
存酸素濃度が飽和した時点で加圧空気の供給を止めると
共に、水の循環を止める。
プ１２でビー的４内の水を循環し、ビー的４内の水の溶
存酸素濃度が飽和した時点で加圧空気の供給を止めると
共に、水の循環を止める。
ここで高濃度の酵母溶液をビー的４内に投入すると、第
６図のａで示すように、溶存酵素濃度は直線的に低下し
てＯｐｐｍ（Ａ）となった。
６図のａで示すように、溶存酵素濃度は直線的に低下し
てＯｐｐｍ（Ａ）となった。
次いで、加圧空気の供給を再開すると共に、ポンプ４を
稼動して水をＶｉ環すると、ｂて示すように溶存酵素濃
度は徐々に増加し、２．０６ｐｐｍで一定となった（Ｂ
）。このときの水温は２１．１℃で飽和溶存酸素濃度Ｄ
Ｍは８．７６ｐｐｍである。
稼動して水をＶｉ環すると、ｂて示すように溶存酵素濃
度は徐々に増加し、２．０６ｐｐｍで一定となった（Ｂ
）。このときの水温は２１．１℃で飽和溶存酸素濃度Ｄ
Ｍは８．７６ｐｐｍである。
上記のように、溶存酸素の供給と、酸素の消費とが同時
に進行する糸の溶存酸素濃度の経時嚢化は次式で表わさ
れる。
に進行する糸の溶存酸素濃度の経時嚢化は次式で表わさ
れる。
ｄＤ／ｄ ｔ ＝ＫＬａ （ＤＭ−Ｄ）−Ｒｖ （１）
ただし、 Ｄ：溶存酸素濃度 ＫＬａ：総括酸素移動係数 ＤＭ＝飽和溶存酸素濃度 Ｒｖ：溶存酸素消費速度 第６図において、定常状態になったＢ点（Ｄ＋ｍ−２，
０６ｐｐｍ）で空気の供給を停止すると、図中Ｃで示す
ように、溶存酸素濃度は再び直線的に低下する。これは
上記（１）式において、ＫＬａ＝０ （空気供給がゼロ
）となり、ｄ Ｄ ／ ｄ ｔ ＝ −Ｒｖ ＜ ０１
、（Ｒｖ＞０）となるためである。Ｒｖは単位時間当た
りの溶存酸素濃度の低下をＪｌ定することにより求めら
れる。
ただし、 Ｄ：溶存酸素濃度 ＫＬａ：総括酸素移動係数 ＤＭ＝飽和溶存酸素濃度 Ｒｖ：溶存酸素消費速度 第６図において、定常状態になったＢ点（Ｄ＋ｍ−２，
０６ｐｐｍ）で空気の供給を停止すると、図中Ｃで示す
ように、溶存酸素濃度は再び直線的に低下する。これは
上記（１）式において、ＫＬａ＝０ （空気供給がゼロ
）となり、ｄ Ｄ ／ ｄ ｔ ＝ −Ｒｖ ＜ ０１
、（Ｒｖ＞０）となるためである。Ｒｖは単位時間当た
りの溶存酸素濃度の低下をＪｌ定することにより求めら
れる。
本実験においては、Ｒｖ＝０．４１りｐｍ／分であり、
溶存酸素濃度への依存性はなく一定であった。このこと
から、ＫＬａは（１）式より、ｄＤ／ｄｔ−０となる点
、すなわち、Ｄの増減のないＢ点より、０−ＫＬ ａ
（ＤＭ−Ｄ、−）−Ｒｖの関係から求められる。
溶存酸素濃度への依存性はなく一定であった。このこと
から、ＫＬａは（１）式より、ｄＤ／ｄｔ−０となる点
、すなわち、Ｄの増減のないＢ点より、０−ＫＬ ａ
（ＤＭ−Ｄ、−）−Ｒｖの関係から求められる。
測定値 ＤＭ−８，６７ｐｐｍ
Ｄ＋−−＝２．０６ｐｐｍ
Ｒｖ−０，４１ｐｐｍ／分
より、ＫＬａ−０，０６２（１／分）となる。
このＫＬａの数値は３ρと一カのように水深が低い曝気
槽としては極めて高い値であり、さらに酸素利用率を計
算すると、この装置により製造される微細気泡は従来の
曝気装置から発生する気泡に（を較して極めて多いこと
が分かる。
槽としては極めて高い値であり、さらに酸素利用率を計
算すると、この装置により製造される微細気泡は従来の
曝気装置から発生する気泡に（を較して極めて多いこと
が分かる。
また上記装置において、供給酸素量は
７ｃｃ／分Ｘ０．２１ （空気中の酸素分率）＝１．４
７ｃｃ／分 酵母の酸素消費量は ０．４１ｐｐｍＸ３Ｎ Ｘ２２．４ｃｃ／３２ｍｇ−０
，８６ｃｃ／分 酸素利用率は 酵母の酸素消費量／供給酸素量 −０，８６／１．４７−０．５９ （５９％）となる。
７ｃｃ／分 酵母の酸素消費量は ０．４１ｐｐｍＸ３Ｎ Ｘ２２．４ｃｃ／３２ｍｇ−０
，８６ｃｃ／分 酸素利用率は 酵母の酸素消費量／供給酸素量 −０，８６／１．４７−０．５９ （５９％）となる。
また第６図のＢ点付近の時点で水面に浮上し７てくる気
泡をサンプリングして、これをガスクロマトグラフィで
分析したところ、酸素濃度は６．８％だった。この測定
値から酸素利用効率を計算すると、 （２１％−６，８％）７２１％−０，６８（６８％）と
なった。
泡をサンプリングして、これをガスクロマトグラフィで
分析したところ、酸素濃度は６．８％だった。この測定
値から酸素利用効率を計算すると、 （２１％−６，８％）７２１％−０，６８（６８％）と
なった。
両者の計算による酸素利用効率は、濃度分Ｉ′ｌｊ等の
影響を考慮すれば略等しいとみなせ、供給された空気中
の酸素の約６０％が有効に酵母の呼吸に利用さたことに
なる。
影響を考慮すれば略等しいとみなせ、供給された空気中
の酸素の約６０％が有効に酵母の呼吸に利用さたことに
なる。
比較例
第３図に示すように、中空糸束１を環状に形成し、この
中空糸束１をビー力４の底部に静止して配置し、水を撹
拌翼１６で撹拌した。この装置において、中空糸束１へ
接続管２を介して通気管３より加圧空気を供給し、実施
例（２）と同一条件で酵母による曝気実験を行なった。
中空糸束１をビー力４の底部に静止して配置し、水を撹
拌翼１６で撹拌した。この装置において、中空糸束１へ
接続管２を介して通気管３より加圧空気を供給し、実施
例（２）と同一条件で酵母による曝気実験を行なった。
この場合、（１）式から計算した酸素利用率は２５％、
また水面に浮上した気泡のサンプリングによる酸素利用
率は３６９６だった。
また水面に浮上した気泡のサンプリングによる酸素利用
率は３６９６だった。
この比較例と上記実施例（２）との結果に大きな差があ
るのは、第３図に示す構成の場合、水は撹拌翼１６によ
り撹拌されて過流となり、中空糸束１より発生した気泡
の多くはこの過流の中心部を吹き抜けてしまうためで、
これにより、（１）式から計算した酸素利用率は低下し
、一方、サンプリングはビー力４の壁面付近で行なって
いるため、滞留時間が長く、溶存酸素濃度の供給に寄与
した気泡が多く含まれたため酸素利用率が高くなったも
のと考えられる。
るのは、第３図に示す構成の場合、水は撹拌翼１６によ
り撹拌されて過流となり、中空糸束１より発生した気泡
の多くはこの過流の中心部を吹き抜けてしまうためで、
これにより、（１）式から計算した酸素利用率は低下し
、一方、サンプリングはビー力４の壁面付近で行なって
いるため、滞留時間が長く、溶存酸素濃度の供給に寄与
した気泡が多く含まれたため酸素利用率が高くなったも
のと考えられる。
何れにしても、同一の中空糸束１を用いながら、酸素利
用率が実施例（２）の半分程度であるのは、気泡径が実
施例（２）よりも大きいためである。
用率が実施例（２）の半分程度であるのは、気泡径が実
施例（２）よりも大きいためである。
上記実施例（１）、（２）及び比較例は水中に気泡を発
生させてこれの溶存酸素量の増加を図るようにしたもの
であるが、本発明方法によれば、空気のかわりにオゾン
を用いることにより、このオゾンを極めて微細な気泡に
して水中に供給することができ、これにより高砺なオゾ
ンを効率よく水中に溶解することができ、比較的低いコ
ストでオゾンによる滅菌を行なうことができる。
生させてこれの溶存酸素量の増加を図るようにしたもの
であるが、本発明方法によれば、空気のかわりにオゾン
を用いることにより、このオゾンを極めて微細な気泡に
して水中に供給することができ、これにより高砺なオゾ
ンを効率よく水中に溶解することができ、比較的低いコ
ストでオゾンによる滅菌を行なうことができる。
第７図、第８図は上記オゾンを水に溶解させるための装
置を概略的に示すもので、第７図に示すものは、被処理
水１７が流通する水槽１８内に中空糸車１′を入れ、こ
れにオゾン発生器１９を接続する。
置を概略的に示すもので、第７図に示すものは、被処理
水１７が流通する水槽１８内に中空糸車１′を入れ、こ
れにオゾン発生器１９を接続する。
これにより、中空糸束１′よりオゾンの気泡が彼処理水
中に発生してオゾンが被処理水中に溶解してこれが滅菌
される。
中に発生してオゾンが被処理水中に溶解してこれが滅菌
される。
第８図に示すものは、上記実施例（２）で用いた第２図
に示したものを利用したもので、中空糸モジュール５の
通気管３にオゾン発生器１９を接続したものである。
に示したものを利用したもので、中空糸モジュール５の
通気管３にオゾン発生器１９を接続したものである。
これにより、水槽１８内の水中に中空糸モジュール５に
てオゾンの気泡が混入されて、オゾンが彼処理水中に溶
解される。水槽１８内の被処理水は流入管２０より流入
し、滅菌されて流出管２１より流出する。
てオゾンの気泡が混入されて、オゾンが彼処理水中に溶
解される。水槽１８内の被処理水は流入管２０より流入
し、滅菌されて流出管２１より流出する。
上記両実施例とも高いオゾン溶解率を得ることができた
が、上記第７図に示す実施例の場合と第８図に示す実施
例の場合を比較した場合、第８図に示すものの方が高い
溶解率を得ることができた。
が、上記第７図に示す実施例の場合と第８図に示す実施
例の場合を比較した場合、第８図に示すものの方が高い
溶解率を得ることができた。
本発明によれば、従来の加圧本性で発生する微細気泡と
同程度の平均粒径をもつ微細気泡を、液圧を圧縮するこ
となしに、圧縮気体のみから、しかも任意の種類の気体
による微細気泡を液体中に発生することができる。
同程度の平均粒径をもつ微細気泡を、液圧を圧縮するこ
となしに、圧縮気体のみから、しかも任意の種類の気体
による微細気泡を液体中に発生することができる。
そして本発明方法を用いることにより、空気中の酸素を
極めて高い濃度で水中に溶かし込むことができる。また
圧縮気体にオゾンを用いることにより、高価なオゾンを
水中に効率よく溶解することができ、上水、下水、排水
、プール等のオゾンによる滅菌を従来の場合に比較して
安価に行なうことができる。
極めて高い濃度で水中に溶かし込むことができる。また
圧縮気体にオゾンを用いることにより、高価なオゾンを
水中に効率よく溶解することができ、上水、下水、排水
、プール等のオゾンによる滅菌を従来の場合に比較して
安価に行なうことができる。
第１図、第２図、第３図は加圧空気にて微細な気泡を水
中で発生させるためのそれぞれ異なる作用及び構成を示
す説明図、第４図、第５図は気泡の粒径分布図、第６図
は溶存酵素濃度の経時変化を示す線図、第７図、第８図
はオゾン滅菌のための異なる作用及び構成を示す説明図
である。 １．１′は中空糸、４はと一カ、５は中空糸モジュール
、１２はポンプ、１８は水槽、１９はオゾン発生器。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
中で発生させるためのそれぞれ異なる作用及び構成を示
す説明図、第４図、第５図は気泡の粒径分布図、第６図
は溶存酵素濃度の経時変化を示す線図、第７図、第８図
はオゾン滅菌のための異なる作用及び構成を示す説明図
である。 １．１′は中空糸、４はと一カ、５は中空糸モジュール
、１２はポンプ、１８は水槽、１９はオゾン発生器。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
Claims (3)
- （１）表面に極めて微細な通孔を有する中空糸に加圧気
体を送ってこの中空糸の外側表面から液体中に気泡を発
生させると共に、この中空糸の外側表面に接触している
液体を中空糸に対して相対運動させることを特徴とする
微細気泡発生方法。 - （２）中空糸に加圧空気を送ることを特徴とする請求項
１記載の微細気泡発生方法。 - （３）中空糸に加圧したオゾンを送ることを特徴とする
請求項１記載の微細気泡発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063955A JPH02245230A (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 微細気泡発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063955A JPH02245230A (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 微細気泡発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02245230A true JPH02245230A (ja) | 1990-10-01 |
Family
ID=13244253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1063955A Pending JPH02245230A (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 微細気泡発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02245230A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04325042A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-11-13 | Komatsu Ltd | 養魚用水浄化装置 |
| JP2002172317A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-18 | Kiyoshi Sato | 溶存気体濃度増加装置及び溶存気体濃度増加方法 |
| JP2007253000A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | マイクロバブル発生装置およびその方法 |
| JP2008253924A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toshiba Corp | 微細気泡発生方法及び微細気泡発生装置 |
| JP2014024039A (ja) * | 2012-07-28 | 2014-02-06 | Daiken Iki Kk | 液体供給装置及び生体洗浄装置 |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP1063955A patent/JPH02245230A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04325042A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-11-13 | Komatsu Ltd | 養魚用水浄化装置 |
| JP2002172317A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-18 | Kiyoshi Sato | 溶存気体濃度増加装置及び溶存気体濃度増加方法 |
| JP2007253000A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | マイクロバブル発生装置およびその方法 |
| JP2008253924A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toshiba Corp | 微細気泡発生方法及び微細気泡発生装置 |
| JP2014024039A (ja) * | 2012-07-28 | 2014-02-06 | Daiken Iki Kk | 液体供給装置及び生体洗浄装置 |
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