JPS62186731A - 液体、特に酸素濃縮の水の処理方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詐、）１］な説明 産業上の利用分野 この発明は、魚の養殖のような水産養殖の目的のために
用いられる液体、特に酸素濃縮の水の処理に関するもの
である。

従来の技術 この目的のだめの水産分野においては、酸素の豊富な高
品質の有効なきれいな水が重要である。従来技法に従っ
て、領域内の酸素含有量を８０〜１００チ　飽和に維持
するよう水を通って空気を泡立てるのが通常である。し
かし、酸素含有量を１２０〜２５０％の過飽和に増大す
るのが好適なことが今日立証されている。これは成長率
を実際に高めて高度の与えられた増殖容積の利用を得る
ことができるよう（こする。水の画線のためのガスを含
む空気や酸素を用いる代りに、少しの汚染で高い効果と
なるように純粋な酸素を用いるのがまた一般的である。

また、水中に過飽和の窒素がないことが重要である。既
に３〜６チの過飽和にて、魚が窒息する危険がある。こ
れは、特に加熱された水が魚の養殖に用いられ瓦ば水中
のガス飽和の量が水の温度の増大にて減少すように制限
できる。

従って、低含有量の屋素を設けるのが等しく大切で、十
分高含有量の酸素を有するように水の処理を介して窒素
含有量を最終的ｌこ減少する。

米国特許第４．１１６，１６４号明細書からは、酸素の
容積で少なくとも２５チ含有する酸素含有ガスが水の容
器に導入され、周囲圧力と温度に関係して少なくとも１
２０％の過工α和の全溶解酸素を得るようにガスが泡立
てられて水中に配分される、魚養殖容器中の水の酸素含
有量を濃縮する方法が知られている。これは過度のガス
の使用を必要とする。水中１こ分散溶解さねないこの量
は、ガスクロツクや同様なもので集められる表面に浮上
する。浄化や新鮮な酸素の附加の仮に、ガスは水の容器
に戻される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この様な方法は多数の欠点をもっている。上昇
するガスの泡は放出作用の形を生じ、底部からの排泄物
の浮上にもとづく汚染を生じる。ガスの泡が上昇する領
域の低質量重量の水は、泡が上昇する領域を魚や稚魚が
避けるために利用できる容積を減少する。有効な水の贋
は、特に利用のための水の量が制限されるときにしばし
ば制限の要因となる。

問題点を解決するための手段 この発明はこの様な欠点なしに水を処理し酸素な濃縮す
る改良された方法！こ関するものである。従って、この
発明の目的は、水の容器内のガスの泡が避けられ、新鮮
な水や、最適な温度制御のための再循環される水や新し
い水の処理が自由な方法を提供することにある。

更に、この発明の別の目的は、高度の過飽和の処理され
た水を可能にすると同時に水中の窒素や他の汚染物質の
量を低い値に維持する方法を提供することにある。

ガスを吸収する水の能力は水の圧力の増加に比例して増
大される。

この発明は、数百パーセントまでの循環する水の酸素過
飽和の１１を選ぶようほに完全に自由になるように幾つ
かの雰囲気の水の圧力での酸素添加を許している。

この発明のこれらの目的と他の目的は、請求範囲にて特
徴付けられて以下の詳細な説明と実施例にて説明され且
つ添付図面に示される方法と装置によって得られる。

実施例 第１図には新鮮な水の水源７乃至は増殖池８から水を吸
上げるポンプ１が示される。

水の流、１は、液体酸素を包含する酸素タンク４から導
出される純粋酸素の流れと一緒にされる。液体酸素は、
再循環回路を形成する流路装置の蒸発器１６を通って流
れる。これは管路９と、気体／液体流れを形成する乱流
を形成する水と酸素が互に混合される酸素濃縮装置２と
、気体および液体が分離される気液分離器３とから成る
。いまｒ！Ｉ！２素にＪＪ■えて窒素と二酸化炭素の様
な他の汚染物質を含むことがある気液分離器３からの気
体混合物は圧縮機乙によって再循環される。多量の窒素
ガスと他の汚染物質の築成を防止するために、以下（こ
抽出口１０と呼ばれる出口が設けられ、汚染されたガス
混合物の一部が制御された状態のもとで抽出される。

第２図は第１図に対応する水処理装置を示しており、膜
分離器や、或は酸素を分離するよう吸着剤が用いられる
所謂圧力揺動分離器によって抽出ガスから酸素が部分的
に回収される。この様に、酸素タンク４から添加される
酸素の大部分が使われる。

もし所要ならば、圧力揺動分離器に導かれる望気から酸
素を準備でき、こ匙は酸素タンク４と取Ｊ央えられよう
。管路１１は従って空気入口として使用できる。これは
実質的に大きくて高い圧力揺動分離器が使用されること
を意味する。

選択すべきこれら或は他の解決のいずれか１つはしかし
費用の問題が主としである。更に、太いに可能な過飽和
の水を得るために、ガス添加が増大圧力によって実施で
きる。この様な高い圧力を得るために弁１７が設けられ
る。水の流れは処理装置を通って好調に再循環できる。

これは第１図に示される接続管路１２によってなされる
。

第３図は、多数の抽出容器１−８に酸素の濃縮された水
を供給する装置を示す。これは、可動フレームや所謂ス
キッド（図示しない）に取付けられて使用すべく所要さ
れる場所に移動できる可動中実装置の形で使用するため
に適用されることを示している。

正常酸素含有の水は、圧縮機６によって設けられ６頭環
する酸素ガスと−ポ６に酸素濃縮装置に圧力の下で導か
れる。液体酸素のタンク４は、気液分離器６からの再循
環されるガスと一緒に圧縮機乙にガスを供給する。窒素
含有量を減少するために、抽出口１０がこのガス流路に
近接して設けられる。商含有；辻の酸素と低含有量の屋
累を有する水が気液分離器乙の底部から取出され、ポン
プ管路装置１３．１４によって多数の抽出容器に添加さ
れる。更に、正常酸素含有量の水のための別の水供給管
路１５が設けられ、こ扛により異った容器における酸素
含有量と温度を個々に制御できるようになしている。

第４図は、濃縮された窒素を減少するよう用いられる抽
出口１０が第１段に設けられた２段装置を示す。第２段
は最終酸系碇縮に用いられる。図面は自己説明をなすも
のである。処理装置の異った部分は第１乃至３図に従っ
た処理装置に関連して前における。よう（こ同一符号が
付けられる。

単一段および２段装置における以下の実施例が示す様に
、第１段１こ制限された家系減少を２段装置が有し、実
質的に改善された有効な成木の利用が得られる。

圧縮機６および碌縮装置ｄ２を辿−って循環されるガス
の全量は酸素の最終消費をこ影響を及ぼさないが、水／
ガス処理領誠に乱流を生じるためにＭ量で、従って蹟縮
装置の効率に影ｊを及ぼす。以下の計算例にて、循環さ
れろガスの量は従って含まれない。

計算例　４１１段装置 ａ）　水の中　１ｏ　ａ　ｏ　ｍ３／ｈＯ２言有ｆｉｋ
　　：　７　ｐｐｍ　　　）：　　５　Ｈｍｓ／ｈＮ２
含有量：１８ｐｐｍ　　　）：　１５Ｎｍ’／ｈｂ）水
の外　　１０００　ｍ３／ｈ ○２含有情　：　２５　ｐｐｍ　　）：　１８　Ｎｍ’
／ｈＮ２ｍ３／ｈ○２含有情　０　ｐｐｍ　　）：　　
８　Ｎｒｎ３／ｈＣ）分離器内のガス組成 ０２　　　　　　　　：６９％（容イ責）Ｎ２　　　　
　　：３１チ（容積） ｄ）”抽出″：線除去八るＮ２　：　１５　８：　　　
７　Ｎｍ’／ｈ全”抽出”　：　７／Ｃｈ　　６１：　
　　　　　２２　６　Ｎｍ’Ａ）：コノ結果　０２　　
（損失）　：　　　　　　１５．６　Ｎｍ！／ｈｅ）タ
ンクから供給される必要なＱ２：１８−ｔ１５．６−５
＝　　　　２８．６Ｎｍ３／ｈｆ）結論 Ｌ　　Ｏ２磯縮の水：　１ａ−ｓ＝１３　Ｎｍ’／ｈ）
：水の外の０２含有量：２５ｐｐｍ Ｏ２〕１勤泡和：　　　２６０係 ２、　　Ｎ減少水：　　　　　　　　　　７Ｎｍ５／ｈ
）：Ｎ２飽相　　　　　　　５６係 ３、タンクからの添付０２０利用： 計算例　湾２２段装置 ａ）水の中　　：　１ｏ　ｏ　ａｍ’／ｈ０２含有量ニ
ア　ｐｐ７１　　　　　）　’、　　　５　Ｎ　ｍ５／
１１Ｎ２含有量　：　１８　ｐｐｍ　　　　　）：　　
１５Ｎｍ３／ｈｂ）第１段（Ｎ２−減少） タンクから添加される０２　　　　　　８Ｎｍ３／ｈ濃
縮装置内のガス組成： ０２　：　５＋８＝１５１ＪｍＳ／ｈ＝　４６．４　％
　（容積）Ｎ２　：　　　　　１５　Ｎｍ’／ｈ＝　５
６．６％（容積）”抽出″：線除去れるべきＮ２　：　
　　　７　Ｎ　ｍ５／ｈ全”　１ｌｔｌｌ　”　：　　
　　　　　　　　　１３　Ｎ　ｍ３／ｈ）：この結果　
０２　　（損失）：　　　　６Ｎｍｇ／ｈ分離器内の必
要な圧力　約０．５絶対バールＣ）第２段（０２ｇ縮） 水の中：　　ｔｏｏｏｍｇ／ｈ ０２含有量：　　　　　　　　　　　　７Ｎｍ’／ｈＮ
２含有量：　　　　　　　　　　　　８Ｎｍ５／ｈタン
クから添加される０２　：　１８−７＝１１　Ｎ　ｍ’
／ｈ水の外：　　＋　ｏ　ｏ　ｏｍＡ／ｈ ｏ２含有量：　　　　　　　　　　　１８　Ｎ　ｍ３／
ｈＮ２含有量：８Ｎｍ３／ｈ ｄ）結論 ０２畝縮、Ｎ２減少の水 （計算側角１における様に） タンクから全体添加される０２ ８＋１１−１−１９Ｎ／ｈ タンクからの使用０２： 所見：２段および１段装置間の効率の差が明確に表示さ
れる。水中の酸素と窒素の規定される　１値を得るため
に、１段装置および２膜製ｒ４は２８．６　または１９
Ｎｍ’０２／ｈを夫々必要とす実際に、上述される計算
例はこの発明の要旨を用いる推奨実施例を示す。中央に
集められた水処理は大きな融通性にもとづく。酸素ガス
の再循環にもとづく酸素／水の割合の上限はない。

更に、水の流れを再循環して酸素と一緒に繰返し処理を
なすことができる。これによって大きな過飽和値を得る
ようできる。非常に高い酸素含有量を有した液体は多量
の水に配分するよう非常に便宜である。これは増殖タン
ク内に泡を形成するガスの流れによって容易でない。こ
れによって、有効な増殖量の使用は、窒素と他のガス汚
染物質の譲縮の危険なしに高い値に酸素含有量が維持で
きるように同時に増大できる。

水処理装置と協同する設備は非常に弾力的で、池１こ加
えるよう意図される新鮮な水のために使用できたり或は
池から取り出して池に戻される水のために使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は大きな抽出油に用いられる処理装置の概略流れ
図、第２図は浄化装置が加えられた同じ処理装置の概略
流れ図、第６図は多数の小さな抽出容器に酸素濃縮水の
供給のために用いられる中央処理装置を示す図、第４図
は推奨２段装置を示す図である。図中、 １：ポンプ、２：酸素ａ縮装置、３：気液分離器、４：
酸素タンク、６：圧縮機、７：水派８：増殖池、１０：
抽出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸素が水に加えられて水が１２０〜２５０％または
   それ以上に過飽和にされ、水が循環する酸素にて処理さ
   れ、窒素および他のガス汚染物質が循環回路から最後に
   除去される流体、特に酸素濃縮の水の処理方法において
   、新鮮な水乃至は循環される水が酸素濃縮領域または反
   応領域を通つてポンプ供給され、過剰の酸素が該領域を
   通つて同時にポンプ供給されこれによつて該領域を通る
   乱流泡立ち流れが形成され、水と過剰ガスが分離領域に
   て互に分離されてガス汚染物質の最終分離の後にガス流
   れが酸素濃縮領域に再循環して戻されて過飽和の酸素濃
   縮の水が増殖容器または池にて次に使用すべく分離領域
   から進められることを特徴とする液体の処理方法。 ２、水から分離された後のガス流れは制限されて流通回
   路の対抗圧力に露呈されて装置圧力を増大し、これによ
   つて大きな過飽和が得られることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液体の処理方法。 ３、水が２段階にて処理され、第１段は０．５〜１絶対
   バールの圧力が達成され、吸収された窒素がこの段階の
   回路にて除去され、第２段はこの段階での窒素量の減少
   なく１絶対バール以上の圧力によつて実施されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１、２項いずれか記載の液
   体の処理方法。 ４、酸素濃縮された水の流れが多数の増殖容器に配分さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の液体
   の処理方法。 ５、ガスの流れ或はガスの流れの一部は、ガス汚染物質
   、主に窒素と二酸化炭素の除去のために分離領域を通つ
   て導かれることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の液体の処理方法。 ６、液体供給装置、ガス供給装置、乱流泡立ち流れを互
   に形成するよう液体およびガスが導かれる反応装置を備
   えた液体、特に水の処理装置において、反応領域の後に
   設けられた気液分離用の分離装置を備え、分離装置内の
   気体はガスを再循環すべく形成された圧縮機に戻り管路
   によつて接続され、圧縮機が管路によつて処理装置に接
   続され、分離装置の液体室が増殖容器に接続されたこと
   を特徴とする液体の処理設備。 ７、分離装置からの戻り管路に抽出口が設けられたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の液体の処理設
   備。 ８、圧縮機により再循環される酸素を分離するよう吸収
   装置が用いられた膜分離器や所謂 ＰＳＡ分離器に戻り管路が接続されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の液体の処理設備。 ９　多数の容器に生成された新鮮な液体を多数の分岐管
   路によつて配分するポンプ装置に分離器の液体室が接続
   されたことを特徴とする特許請求の範囲第７、８項いず
   れか記載の液体の処理設備。