JP6120427B2

JP6120427B2 - 超微細気泡含有液体を用いる超微細気泡洗浄方法、その装置及び加圧浮上装置

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Publication number: JP6120427B2
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Inventors: 敏勝鈴木
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Description

本発明は、超微細気泡を用いる超微細気泡洗浄方法、その装置及び加圧浮上装置に関する。

加圧浮上装置は、水中に懸濁している物質に微細気泡を付けて見掛け比重を小さくし、固液分離を行なう装置とされている。この装置において、例えば水に空気を加えて加圧溶解し、再び大気圧下に解放すると、発生する微細な気泡が水中の浮遊物質に付着して、浮遊物と共に液面に浮上する。この浮上物質をスキマー等で回収して残った水が処理済み水となる。

このような加圧浮上装置は、例えば特許文献１に開示されるように数多く提案されているが、微細気泡の大きさにより、液面へ浮上させる浮遊物の大きさに限界がある。特許文献１では、水に空気を加える場合であるが、ナノバブルと称される直径が数１００ｎｍ以下の気泡を用いると記載されているが、実際には１００ｎｍが最小値ではないかと推定される。

微細気泡は、その直径よりも小さい浮遊物に付着してこれを液面へ浮上させることはできないとされている。例えば、放射性廃棄物であるセシウムがイオン状態で水中に存在する場合、これを１００ｎｍサイズの微細気泡によっては水から分離することができないという問題点がある。

又、加圧浮上装置に用いる微細な気泡を製造するための微細気泡含有水（いわゆるナノバブル水）の製造装置も種々提案があるが、製造できる微細気泡の大きさは、実験室的には３０ｎｍ程度まで提案されている。しかし、安定して大量に製造できる範囲は、数百ｎｍまでである。又、３０ｎｍ以下の大きさの気泡は測定が困難とされている。

更に、例えば油田に水を注入して、原油とともに水を汲み上げ、油水分離した後の水は、微細な油滴が分散していて、再利用できないという問題点があるが、これを微細気泡によって捕捉して浮上分離させようとしても、１００ｎｍ以上の微細気泡では、微細な油滴との十分な接触機会が得られなかった。

特開２０１０−１６２５１８号公報

この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、大きさが３０ｎｍ未満の超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を用いる超微細気泡洗浄方法、その装置及び加圧浮上装置を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意研究の結果、大きさが３０ｎｍ未満、３Å以上の大きさの超微細気泡を含有する超微細気泡含有液体を用いた超微細気泡洗浄方法、その装置及び加圧浮上装置を完成した。

即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。

（１）大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を、水槽、池等の貯液部に貯めて、ここに土、砂、石、落葉、ガレキ、板材、シート等の被洗浄物を入れた状態で、前記超微細気泡含有液体を攪拌して、前記被洗浄物に付着した微粒子を洗い落とすとともに、超微細気泡の界面に微粒子を吸着させて、浮上分離物として浮上させ、且つ、超微粒子が洗い流された前記被洗浄物を沈殿分離物として沈殿させ、前記浮上分離物を含む上澄液を排出することにより、前記被洗浄物を洗浄する超微細気泡洗浄方法。

超微細気泡含有液体が攪拌されると、被洗浄物、例えば放射性物質が付着した土、砂等の内部やその付着物との間に、超微細気泡が入り込んで、土や砂の中に入り込んだり付着しているセシウム等の超微粒子に付着して、外部に排出し、結果として、被洗浄物に付着した微粒子が洗い落とされる。

超微細気泡が付着した微粒子は、浮上分離物となって液面に浮上し、付着しなかった土や砂は、沈殿分離物として貯液部の底に沈殿される。また、超微細気泡より大きい気泡が付着した微小粒子は、浮上途中で気泡が破裂して沈殿しようとするが、超微細気泡が付着して浮上される。沈殿分離物には、セシウム等がほとんど存在しないので、浮上分離物を含む上澄液を排出すれば、大地に戻すことができる。なお、セシウム等が分離されるまでに複数回洗浄を繰返すこともある。

（２）大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡を含有する超微細気泡含有水を、原油、絶縁油等の有機物の微小液滴が分散している原水中に混合、攪拌して前記微小液滴に超微細気泡を付着し、その浮力により前記微小液滴を浮上分離させることを特徴とする超微細気泡洗浄方法。

有機物は気泡に吸着されるので、この気泡が超微小であれば、原水中に分散している微小液滴との接触機会が非常に大きくなり、ほとんどの微小液滴に超微小気泡を付着させて、その浮力により、原水から浮上分離させることができる。

（３）大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、前記超微細気泡含有液体を貯溜するとともに、貯溜された液体中に、土、砂、石、落葉、ガレキ、板材、シート等の被洗浄物を収容可能な水槽、池等の貯液部と、前記貯液部内に設置され、内部に貯溜された液体を攪拌する攪拌装置と、前記攪拌により、前記超微細気泡含有液体中の超微細気泡の界面に吸着された浮上分離物及び吸着されなかった沈殿分離物のうち、沈殿分離物が沈殿した後の浮上分離物を含む上澄液を排出する上澄液排出装置と、前記沈殿した沈殿分離物を取出す沈殿物取出装置と、を有してなる超微細気泡洗浄装置。

（４）大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を、旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有水を製造する超微細気泡含有水製造装置と、油、絶縁油等の有機物の微小液滴が分散している原水を収容可能な水槽、池等の貯液部と、前記貯液部の原水中に、前記超微細気泡含有水製造装置で製造された超微細気泡含有水を供給する超微細気泡含有水供給装置と、前記貯液部内に設置され、内部に貯溜された原水を攪拌する攪拌装置と、前記攪拌により、前記超微細気泡含有水中の超微細気泡の界面に吸着浮上された微小液滴を排出する浮上物液排出装置とを有してなり、前記超微細気泡含有水製造装置は、内部で、超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を旋回させて、超微細気泡より大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を上方から排出する中心部液体排出ポートと、下部側面に設けられた加圧液体排出ポートと、を備え、常時充満状態で水を旋回させる蓄積型加圧液体タンクを有する超微細気泡洗浄装置。

（５）蓄積型加圧液体タンクを有し、大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、前記蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、一端に流入口を備えた加圧浮上槽と、を含み、原液体に加圧された前記超微細気泡含有液体を混合して、前記加圧浮上槽内に前記流入口から注入し、前記加圧浮上槽内に、原液体中の浮遊物や溶解している成分を微細気泡の界面に吸着させて浮上させ、原液体から浮遊分離物として取出すとともに、残りの原液体を処理済液として排出する加圧浮上装置であって、前記加圧浮上槽内で、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を循環させる循環装置と、前記加圧浮上槽内で、前記超微細気泡含有液体に含有される超微細気泡により液面に浮上された浮上分離物を取出す浮上分離物回収装置と、を有してなり、前記超微細気泡含有液体製造装置は、内部で、超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を旋回させて、超微細気泡より大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を上方から排出する中心部液体排出ポートと、下部側面に設けられた加圧液体排出ポートと、を備え、常時充満状態で液体を旋回させる蓄積型加圧液体タンクを有することを特徴とする加圧浮上装置。
（６）大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、一端に流入口を備えた加圧浮上槽と、を含み、原液体に加圧された前記超微細気泡含有液体を混合して、前記加圧浮上槽内に前記流入口から注入し、前記加圧浮上槽内に、原液体中の浮遊物や溶解している成分を微細気泡の界面に吸着させて浮上させ、原液体から浮遊分離物として取出すとともに、残りの原液体を処理済液として排出する加圧浮上装置であって、前記加圧浮上槽内で、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を循環させる循環装置と、前記加圧浮上槽内で、前記超微細気泡含有液体に含有される超微細気泡により液面に浮上された浮上分離物を取出す浮上分離物回収装置と、を有してなり、前記循環装置は、前記加圧浮上槽内の下部に突出して設けられ、前記原液体と前記超微細気泡含有液体との混合液体を、前記加圧浮上槽内に旋回吐出流として噴出させる旋回吐出管と、上下端が開口した筒状体であって、前記旋回吐出流を斜め上向きの旋回流とする旋回流ガイドと、前記旋回流ガイドの下端開口と前記加圧浮上槽の底部との間の隙間とを含むことを特徴とする加圧浮上装置。

なお、液体は水に限定されず、アルコール類、海水、油類であってもよく、気体は空気に限定されず、酸素、水素、窒素、炭酸ガス、希ガス、メタンガス等であってもよい。

本発明によれば、従来は大きさが３０ｎｍ以上の気泡によっては浮上させることができなかった小さな粒子にも付着して、これを浮上させる気泡を含む超微細気泡含有液体を用いて、上記土砂、がれき等を洗浄することができるという効果を有する。

本発明の実施例１に係る超微細気泡洗浄装置を模式的に示す断面図同超微細気泡洗浄装置の変形例を模式的に示す断面図同超微細気泡洗浄装置の変形例を模式的に示す平面図同変形例による被洗浄物の洗浄過程を示すフローチャート本発明の実施例２に係る加圧浮上装置を模式的に示す管路図同加圧浮上装置を示す一部断面とした正面図同平面図同側面図同加圧浮上装置における凝集剤反応装置を模式的に示すブロック図本発明の実施例１及び２に用いる超微細気泡含有液体の製造装置を示す正面図同製造装置における気液混合部を拡大して示す一部断面とした正面図同気液混合部におけるノズルを拡大して模式的に示す断面図同ノズルに取付けた固定翼からなる旋回流形成装置を示す側面図同超微細気泡含有液体製造装置の一部を構成する気泡含有液体分離装置を示す一部断面とした正面図図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図超微細気泡存在確認方法の他の例を示すフローチャート超微細気泡含有液体製造装置の変形例を示す管路図

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１に係る超微細気泡含有液体を用いる超微細気泡洗浄方法及び装置について説明する。

図１に示される実施例１に係る超微細気泡洗浄装置８０は、水槽形状の貯液部８２と、この貯液部８２の中央位置に配置され、貯液部８２内の液体を攪拌するための攪拌装置８４と、貯液部８２内の液体の上澄液を排出するポンプを含む上澄液排出装置８５と、貯液部８２の底部に沈殿した沈殿分離物を取出すための沈殿物取出装置８６と、を備えて構成されている。

貯液部８２には、沈殿物取出装置８６と反対側の位置に、例えばパワーショベルからなる被洗浄物投入装置８７が配置され、土、砂、落葉、ガレキ、板材、シートなどの被洗浄物を貯液部８２内に投入するようにされている。

実施例１において、上澄液排出装置８５は、貯液部８２内の液中の上澄水を吸い上げるためのポンプ８５Ａと、このポンプ８５Ａによって吸い上げられた浮上分離物を含む上澄液から浮上分離物を除去する浮上分離物回収装置８５Ｂと、を備えている。

この浮上分離物回収装置８５Ｂにおける浮上分離物を除去した後の上澄液は、貯液部８２内に戻されるように構成されている。また、沈殿物取出装置８６より取出された洗浄済みの洗浄物は、ホッパー８８に投入されて、ここで水切りをした後に、例えばダンプトラックやパワーショベルによって外部に排出され、あるいは元の場所に戻されるようになっている。

貯液部８２に供給される超微細気泡含有液体は、例えば、後述の超微細気泡含有液体製造装置１０（図１０参照）によって製造され、タンク８９Ａにより貯留され、ポンプ８９Ｂによって貯液部８２に供給されるようになっている。

実施例１に係る超微細気泡洗浄装置８０においては、貯液部８２内に蓄えられた超微細気泡含有液体中に被洗浄物投入装置８７により土や砂などの被洗浄物を投入し、攪拌装置８４によって超微細気泡含有液体を被洗浄物表面に繰り返し接触させる。

被洗浄物の表面や亀裂、へこみなどに付着している微小粒子、例えば金属粒子（金属イオンを含む）、溶剤、薬物、油等の有機物微粒子は、これと被洗浄物との間に超微細気泡が入り込むことによって分離され、かつ超微細気泡が付着して浮上される。被洗浄物や微粒子に大きい気泡が付着して浮上することがあるが、浮上の途中で気泡が破裂して浮力を失う。

これらには再度超微細気泡が付着するが、被洗浄物を浮上させる浮力はなく、微粒子のみが浮上される。

浮上された微小粒子は浮上分離物であり、これに対して残りが沈殿分離物となり、貯液部８２の底部に堆積する。

浮上分離物回収装置８５Ｂは、例えば、後述の実施例２に係る加圧浮上装置から構成されている。ここでは、超微細気泡が付着した浮上分離物が凝集剤に取り込まれ、あるいは、微小粒子を取り込んだ凝集剤に超微細気泡が付着して浮上分離し、残りが処理済水となり、貯液部８２に洗浄液として戻される。

沈殿分離物は、上記のように貯液部８２の底部に堆積され、これを例えばパワーショベルからなる沈殿物取出装置８６によって取出され、外部のホッパー８８に投入される。

沈殿分離物は、ホッパー８８において水切りされた後に、はダンプトラック等によって搬出されるが、ホッパー８８による水切りの際に、沈殿分離物に付着していた超微細気泡含有液体が失われるので、タンク８９Ａからポンプ８９Ｂにより、貯留された超微細気泡含有液体が貯液部８２に供給される。

実験によれば、放射性セシウムによって汚染された、乾燥状態での放射線量が２２００ｂｑ／ｋｇのサンプル１の土を超微細気泡含有水を用いて、超微細気泡洗浄装置８０によって１０分間洗浄したところ、洗浄後の被洗浄物の放射性セシウムは、１２０ｂｑ／ｋｇとなった。

同様の、３０００ｂｑ／ｋｇのサンプル２の土は、洗浄後に２４０ｂｑ／ｋｇ、サンプル３の土は、２５００ｂｑ／ｋｇが２１０ｂｑ／ｋｇに、また、サンプル４の土は、２２００ｂｑ／ｋｇが９８０ｂｑ／ｋｇに、更には、枯葉のサンプルの場合は、８７００ｂｑ／ｋｇが５４００ｂｑ／ｋｇに、それぞれ低減された。

サンプル１〜４の土は、更に１０分間の追加洗浄をしたところ、それぞれ、１００ｂｑ／ｋｇ以下となった。

上記実施例１に係る超微細気泡洗浄装置８０は、被洗浄物をバッチ処理するものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、連続処理をするようにしてもよい。

図２、図３に連続処理可能な変形例としての超微細気泡洗浄装置９０を示す。この超微細気泡洗浄装置９０は、貯液部が、平行に並んだ細長い第１小貯液部９２Ａ及び第２小貯液部９２Ｂから成り、被洗浄物は第１小貯液部９２Ａで１次洗浄されてから第２小貯液部９２Ｂに送られて２次洗浄（すすぎ洗浄）され、また、洗浄のための超微細気泡含有液体は、第２小貯液部９２Ｂにおいて２次洗浄してから第１小貯液部９２Ａに流されて、１次洗浄に用いられる構成としたものである。

詳細には、超微細気泡洗浄装置９０においては、第１小貯液部９２Ａでは１次洗浄をし、第２小貯液部９２Ｂでは２次洗浄をし、２次洗浄の際の超微細気泡含有液体は、タンク８９Ａからポンプ８９Ｂを介して第２小貯液部９２Ｂに供給され、ここで、１次洗浄物のすすぎ洗い（２次洗浄）をした超微細気泡洗浄装置９０においては、超微細気泡含有液体がオーバーフロー水として第１小貯液部９２Ａに供給され、ここで、被洗浄物投入装置８７によって投入された被洗浄物の１次洗浄をして、上澄液排出装置８５により排出されるように構成されている。超微細気泡含有液体と被洗浄物はいわゆる向流洗浄方式になるため効率良く洗浄される。

なお、超微細気泡洗浄装置９０において、図１に示される、超微細気泡洗浄装置８０の構成要素と同一部分には、図１におけると同一の符号をつけることにより説明を省略するものとする。

図２に示されるように、第１、第２小貯液部９２Ａ、９２Ｂは、地面に掘られた池であり、被洗浄物投入装置８７としては、ダンプトラックが用いられ、沈殿物取出装置８６として、あるいは、第１小貯液部９２Ａにおいて、１次洗浄済の沈殿物を取出して、隣接する第２小貯液部９２Ｂに投入するための装置として、いずれもパワーショベルが用いられている。パワーショベルは池の中の被洗浄物を移動するだけでなく攪拌にも使われる。

また、図２に示されるように、上記のパワーショベルやダンプトラックの行動範囲は、作業の散乱水と洗浄後の仮置き土壌の水切りでのドリップを貯液部に戻すために透水性砕石路盤９５が配設されている。図２の符号９７は、第２小貯液部９２Ｂの液面が一定になったとき、洗浄液を第１小貯液部９２Ａに流出させるオーバーフロー路を示す。図３の符号９８は、第１小貯液部９２Ａ内に、ポンプ８５Ａの被洗浄物投入側を囲んで配置された波よけ、及び多量の気泡の流入を防ぐためのバッフル板を示す。

浮上分離物回収装置８５Ｂの前段には、第１小貯液部９２Ａからの上澄水に含有される微細粒子を捕捉するための凝集剤を添加する凝集反応槽８５Ｃが設けられている。

次に、上記超微細気泡洗浄装置９０により、超微細気泡含水を用いて土砂を洗浄する過程について、図４を参照して説明する。

まず、ステップ２０１において、第２小貯液部９２Ｂに、超微細気泡含有液体（以下、洗浄液）を注入する。

この洗浄液は、第２小貯液部９２Ｂ内での液面が一定レベルとなると、オーバーフロー路９７を通って、第１小貯液部９２Ａ内に注入される（ステップ１０１参照）。

ステップ２０２では、洗浄液を注入しながら、溢流液（オーバーフロー洗浄液）をオーバーフロー路９７を介して第１小貯液部９２Ａに注入する。

ステップ１０２において、洗浄液を攪拌しながら被洗浄物投入装置８７により、第１小貯液部９２Ａに被洗浄物を投入する。

次のステップ１０３においては、第１小貯液部９２Ａに第２小貯液部９２Ｂからのオーバーフロー洗浄液を注入しながら、第１攪拌装置９４Ａにより攪拌し、１次洗浄済の洗浄液を上澄液排出装置８５により排出する。

なお、ステップ１０２において、洗浄液は、第１攪拌装置９４Ａによってのみならず、被洗浄物投入装置８７によって、被洗浄物投入時にも攪拌するとよい。

ステップ１０４においては、被洗浄物を投入しつつ、１次洗浄済の洗浄物を第１小貯液部９２Ａの投入側と反対側の端部からパワーショベルによって取出して、これを、透水性砕石路盤９５上を走行させ、２次洗浄の被洗浄物として、第２小貯液部９２Ｂの一端に投入する（ステップ２０３参照）。

ステップ２０３において、すすぎ洗浄済の被洗浄物をパワーショベルにより取出す。

上記のステップ１０２〜１０３、１０４、２０２、及び２０３の作業を繰返すが、作業を中止するか、または、被洗浄物の洗浄が終了した時点で、全作業を終了する（ステップ１０５、２０４参照）。

なお、図４には、上澄液排出装置８５を構成している凝集反応槽８５Ｃ、浮上分離物回収装置８５Ｂの詳細については、説明を省略している。

本発明による洗浄対象が、固体でない場合、例えば、原油、絶縁油等の有機物の微小液滴が分散している原水から微小液滴を分離する場合は、図１の超微細気泡洗浄装置８０において、被洗浄物投入装置８９から、原水を貯液部８２に注入し、沈殿物取出装置８６は用いないようにする。

貯液部８２内の原水に、超微細気泡含有水を注入して、攪拌装置８４により攪拌して前記微小液滴に超微細気泡付着し、その浮力により前記微小液滴を浮上分離させる。

このようにすると、有機物は気泡に付着するので、この気泡が超微細であれば、原水中に分酸している微小液滴との接触機会が非常に大きくなり、ほとんどの微小液滴に超微細気泡を付着させて、その浮力により、原水から浮上分離させることができる。

上記実施例では放射性セシウムを含む土や砂の洗浄についてのものであるが、本発明はこれに限定されず、洗浄の対象は、土、砂、石の他に、落葉、ガレキ、板状体、シート等であってもよい。

また、洗浄回収する対象は、廃棄物としての微小粒子のみならず、例えば超微粒子状金属が付着した鉱石や破片を洗浄して、従来回収できなかった超微粒子金属を洗い落として回収する場合等にも適用されるものである。

次に、超微細気泡含有液体を用いた実施例２に係る加圧浮上装置１００について、図５〜９を参照して詳細に説明する。

図５に示されるように、実施例２に係る加圧浮上装置１００は、一端に流入口１０１Ａを備えた加圧浮上槽１０２を含み、浄化対象となる原液体（例えば、放射性物質、汚染水）に超微細気泡含有液体を混合して、加圧浮上槽１０２内に流入口１０１Ａから注入し、原液体中の浮遊物や溶解している成分を超微細気泡の界面に吸着させて浮上させ、原液体から分離して取出すとともに、残りの原液体を処理済液として排出するものである。

加圧浮上装置１００は、前記加圧浮上槽１０２内で、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を循環させる循環装置１０３と、加圧浮上槽１０２内で、超微細気泡含有液体に液面に浮上された浮上スカムを取出す分離物取出装置１０４とを有している。

循環装置１０３は、旋回吐出管１０３Ａと、旋回流ガイド１０３Ｂと、隙間１０３Ｃから構成されている。旋回吐出管１０３Ａは、加圧浮上槽１０２内の端部（図において左端部）に突出して設けられ、図１４に拡大して示されるように、先端が斜め上向きに湾曲され、その先端開口が流入口１０１Ａとされていて、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を斜め上向きに噴出させる湾曲パイプ形状であって、更に、固定フィンにより加圧浮上槽１０２内に旋回流として噴出させる構成とされている。

また、旋回流ガイド１０３Ｂは、旋回吐出管１０３Ａを囲んでいて、ここから吐出される旋回流を、斜め上向きに案内する、上下が開口している筒状体であって、流入口１０１Ａから噴出された旋回流を斜め前方にガイドするように配置されている。隙間１０３Ｃは、旋回吐出管１０３Ａの下端開口と加圧浮上槽１０２の底部との間に設けられ、加圧浮上槽１０２内を循環した旋回流が下端開口から旋回吐出管１０３Ａ内に流入するようにされている。

更に、加圧浮上装置１００は、加圧浮上槽１０２内の液面に浮上した浮上スカムを取出すための分離物取出装置１０４を有し、浮上スカムを取出した残りの液体を処理済液として、排出口１０１Ｂから排出するようにされている。排出口１０１Ｂは、超微細気泡含有液体製造装置１０における流入管５２を介して、加圧ポンプ５６に接続されている。

上記加圧浮上装置１００からの処理済液には、超微細気泡含有液体製造装置１０によって超微細気泡が添加されて、気泡含有液体分離装置６０により、大きな気泡を含有する液体と、超微細気泡を含有する液体とに分離され、超微細気泡含有液体は、加圧されて加圧液体管１０６を経て、凝集剤反応槽装置１０５から吐出された凝集剤添加済の原水に加えられて、流入口１０１Ａから加圧浮上槽１０２内に旋回流として流入するようにされている。

又、旋回流ガイド１０３Ｂと加圧浮上槽１０２の底面との間には、隙間１０３Ｃが形成されていて、旋回流ガイド１０３Ｂの下端開口から加圧浮上槽１０２内の液体が流入できるようにされている。加圧浮上装置１００を一定時間以上運転すると、加圧浮上槽１０２の底面には沈殿分離物が沈殿されるが、この沈殿分離物も、前記隙間１０３Ｃから旋回流ガイド１０３Ｂに吸引されて旋回吐出管１０３Ａからの旋回流と共に加圧浮上槽１０２内を循環するようにされている。

図６〜図８に示されるように、加圧浮上槽１０２の循環装置１０３と反対側の端部には、加圧浮上槽１０２内の液体を集める複数（ここでは４本）の吸入管１０７と、この吸入管１０７の吐出側に接続された１本の水平な集合管１０８と、加圧浮上槽１０２の側壁の外側で、集合管１０８に垂直に接続され、集合管１０８を通って集められた液体を上方に導く上昇管１０９と、この上昇管１０９の上端を囲んで、且つ、加圧浮上槽１０２の外側面に形成されたサブタンク１１０と、このサブタンク１１０内に設けられ、上端の吸入口１１１Ａが一定範囲で上下動自在とされ、且つ、下端が排出口１０１Ｂとされたレベル調整管１１１とからなる排出調整装置１１２が設けられている。

分離物取出装置１０４は、エンドレスチェーン１０４Ａと、これに一定間隔で取付けられた複数のスキマー１０４Ｂとを備えていて、スキマー１０４Ｂが加圧浮上槽１０２内の液面に浮上した浮上スカムを図６において左側から右方向に掃引して、加圧浮上槽１０２の外側位置にまで集めるように構成されている。

又、分離物取出装置１０４は、図７に示されるように、スキマー１０４Ｂによって集められた浮上スカムを図７において上方に送って排出させるためのフィードスクリュー１０４Ｃを備えている。

次に、図５及び図９を参照して、凝集剤反応槽装置１０５について説明する。

凝集剤反応槽装置１０５は、放射性物質吸着剤自動溶解装置１０５Ａ、有機系凝集剤自動溶解装置１０５Ｂ、及び、無機系凝集剤自動溶解装置１０５Ｃによって溶解された凝集剤が供給される凝集剤反応槽１０５Ｄを有し、凝集剤を溶解し、且つ、原水に混合するようにされている。図５の符号１０５Ｅは凝集剤と原水とを良好に混合するための攪拌装置を示す。

なお、図５に示される気泡含有液体分離装置６０からの大きな気泡を含有する液体は、凝集剤反応槽１０５Ｄの出側に送られて、ここで凝集剤が混合された原水に混合されるようになっている。放射性物質吸着材としては、例えばゼオライトスラリー、プルシアンブルー等があり、有機系凝集剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系あるいは両性系の有機高分子凝集剤があり、無機系凝集剤としては、塩化鉄、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等がある。

この実施例２に係る加圧浮上装置１００においては、凝集剤が溶解、添加された原水（例えば、放射能汚染水）に超微細気泡含有液体が注入された後、螺旋流となって、旋回流ガイド１０３Ｂにより、図５において左端から右側に上向きの螺旋流が形成される。

他方、旋回流ガイド１０３Ｂの下端と加圧浮上槽１０２の底部との間には、隙間１０３Ｃが形成されていて、ここから上記旋回流によって加圧浮上槽１０２内の液体が巻き込まれて、加圧浮上槽１０２内に大きな循環流が形成される。

この循環流の中で、凝集剤はたまたま接触したセシウム等の微量粒子を取込むことはできるが、超微細気泡が存在しない場合は、ほとんど取込むことができない。

超微細気泡によって、浮上分離された浮上分離物は、超微細気泡の界面の広さにより一部で必ず凝集剤と接触し電気的に中和した凝集フロックとして取り込まれる結果、ほとんどのセシウムイオンが安定した浮上物を形成する。浮上スカムとして液面に浮上する。

浮上スカムは、分離物取出装置１０４におけるエンドレスチェーン１０４Ａによって駆動されるスキマー１０４Ｂによって、図５において、右端に集められ、更に、フィードスクリュー１０４Ｃによって図７における上方に集められて外部に排出される。

排出された浮上スカムは、脱水固形化装置１１３によって脱水、且つ、固形化されて、容器に収納される。なお、脱水によって生じた液体は、加圧浮上槽１０２に戻される。

上記実施例２では、加圧浮上装置１００には、凝集剤反応槽装置１０５が加えられているが、本発明は、これに限定されるものではなく、凝集剤反応槽装置１０５を設けない場合にも適用されるものである。

また、加圧浮上槽は、上記の他に、例えば、わずかな油分を含む汚染水から油分を浮上分離物として分離し、農業用水や飲料水とすることができた。この場合、凝集剤は有機系凝集剤及び無機系凝集剤を用いる。

実施例１、２において超微細気泡洗浄に用いられる超微細気泡含有液体は、超微細気泡含有液体製造装置１０により製造される。この超微細気泡含有液体製造装置１０は、図１０〜図１５に示されるように、気液混合部２０と、この気液混合部２０内に設けられたノズル３０（図１１参照）と、旋回流形成装置４０（図１２、１３参照）と、加圧液体供給系統５０と、及び、気泡含有液体分離装置６０（図１４、１５参照）と、を有して構成されている。

気液混合部２０は、図１１に示されるように、液体が流通可能な液体流路２２と、この液体流路２２の一端（図１１において右端）に設けられた液体の流入ポート２４と、他端（図１１において左端）に設けられた気泡含有液体の吐出ポート２６と、流入ポート２４と吐出ポート２６との間の位置で、側方（図１１において上方）から液体流路２２に気体が流入可能に形成されたエジェクションポート２８とを備えて構成されている。

流入ポート２４からは、液体流路２２内に突出して、先端３０Ａがエジェクションポート２８の位置に開口される液体噴出のための前記ノズル３０が設けられている。

このノズル３０の内側には、図１２、図１３に拡大して示されるように、円周方向に４枚の固定翼４２からなる前記旋回流形成装置４０がノズル３０の基端３０Ｂからノズル３０内に挿入して固定されている。

ここでは、ノズル３０内を流れる時に旋回流形成装置４０によって旋回流とされた液体は旋回流のまま先端３０Ａから噴出される構成であるが、ノズル３０の先端３０Ａの位置は、該先端３０Ａから先の旋回流により形成される負圧によってエジェクションポート２８から吸い出される気体の吐出流が、旋回流に流入されるように決定されている。

ノズル３０は、その先端３０Ａを間隔を空けて囲む円筒形状ガイドにより構成された気体ガイド装置４４を備えている。

気体ガイド装置４４は、エジェクションポート２８から液体流路２２内に吸い出される気体の吐出流を、ノズル３０の先端３０Ａから噴出される液体の旋回流に流入すべく導くようにされている。

更に詳細には、ノズル３０は先細りのテーパ形状とされ、気体ガイド装置４４は、液体の噴出方向に先細りのテーパ内周面４４Ａを有し、且つ、テーパ内周面４４Ａの軸方向中間部分が、ノズル３０の先端３０Ａの位置となるようにノズル３０にねじ（図示省略）により、取り付けられている。

気液混合部２０の、流入ポート２４には、図１１に示されるように、流入管５２がねじ込みにより接続されている。又、吐出ポート２６には、吐出管５４が流入管５２と同様にねじ込みにより接続されている。更に、エジェクションポート２８にも、気体導入管２８Ａがねじ込みにより接続されている。この気体導入管２８Ａの途中には、気体導入量制御弁２８Ｂが設けられている。

加圧液体供給系統５０は、前記流入管５２及び吐出管５４と、流入管５２に微細気泡を含む加圧液体を供給可能の加圧ポンプ５６と、加圧ポンプ５６の吸入側に接続され、気体が混合されるべき液体を供給する原液供給管５７と、加圧ポンプ５６の吐出側に接続され、加圧された液体を送り出す圧送管５８とを備えている。

圧送管５８の途中には、流入管５２が接続され、原液供給管５７には吐出管５４が接続され、気液混合部２０で形成された超微細気泡含有液体の一部を、吐出管５４、原液供給管５７、加圧ポンプ５６、圧送管５８、流入管５２を経て気液混合部２０の流入ポート２４に還流するように構成されている。図１０の符号５６Ａは加圧ポンプ５６を駆動するためのモータを示す。

加圧液体供給系統５０の圧送管５８は、図１４、１５に示される前記気泡含有液体分離装置６０に接続されて、ここに超微細気泡含有液体を加圧状態で供給するようにされている。

気泡含有液体分離装置６０は、断面円形の蓄積型加圧液体タンクからなり、タンク上部側面に設けられ、圧送管５８を経て圧送されてくる超微細気泡含有液体が流入する加圧液体流入ポート６１と、タンク下部側面に設けられた加圧液体吐出ポート６２と、タンク上端に設けられた中心部液体排出ポート６３と、加圧液体流入ポート６１の内側に設けられ、流入する加圧液体をタンク内円周面に沿う下向きの旋回流とする旋回流形成パイプ６４とを備えて構成されている。

旋回流形成パイプ６４は、図１５に示されるように、加圧液体流入ポート６１から、円形のタンク断面において半径方向に流入する加圧された超微細気泡含有液体を、円形断面のタンクの内周面に沿って反時計廻りで、且つ、やや斜め下向きの螺旋流となるように、加圧液体を導くように構成されている。

加圧液体流入ポート６１から流入した液体は、タンク下部側面に設けられた加圧液体吐出ポート６２と中心部液体排出ポート６３とからタンク外に吐出され、それぞれの排出量は、中心部液体排出ポート６３近傍に設けられた排出量制御弁６５によって制御されるようになっている。

タンクに流入する加圧液体は、旋回流形成パイプ６４により旋回流とされるが、中心部液体排出ポート６３は、タンク上端面中心部位置に設けられているので、タンク内の旋回流における中心部分の液体が該中心部液体排出ポート６３から排出され、又、旋回流の外側部分の液体は、加圧液体吐出ポート６２から排出される。

タンク内液体は旋回流によって、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分が旋回流の外側に、又これより大きい気泡を含む部分は比較的比重が小さく、旋回流の中心部分に集まるので、タンク内に流入した液体の、比較的大きな気泡を含む部分が中心部液体排出ポート６３から排出され、残りの液体は超微細気泡をより多く含む状態で加圧液体吐出ポート６２から排出されることになる。これにより微細気泡が大きな気泡に接触して包含される機会が少なくなり、微細気泡が壊れにくくなる。

次に、上記超微細気泡含有液体製造装置１０により、超微細気泡含有液体を製造する過程について説明する。

まず、加圧ポンプ５６により、気体が混合されるべき原液を、原液供給管５７から吸入して、圧送管５８から加圧して送り出す。

圧送管５８内の液体は一部が流入管５２、流入ポート２４を経て気液混合部２０に至る。又、残りは、気泡含有液体分離装置６０の加圧液体流入ポート６１に至る。

気液混合部２０の流入ポート２４から流入された液体は、ノズル３０の基端３０Ｂに設けられた旋回流形成装置４０によって旋回流とされたまま、ノズル３０の先端３０Ａから液体流路２２内に噴出される。噴出から一定時間経過後の定常状態では、気液混合部２０内の圧力が外部の圧力よりも高くされ、例えば２．５〜６．０ｋｇ／ｃｍ^２となるようにする。

噴出された液体は、液体流路２２内での流れの方向の速度に加えて、旋回流の速度成分が大きいので、エジェクションポート２８にかかる負圧は通常の直線状に液体を流す場合と比較して２〜３倍以上の大きさとなり、気液混合部２０内の圧力が外部の圧力より高くても、エジェクションポート２８から確実に気体を吐出させることができる。

ノズル３０の先端３０Ａから噴出される液体の螺旋流は液体流路２２内の液体やエジェクションポート２８からの気体を巻き込んで螺旋流を成型する。

エジェクションポート２８から吸い出された気体は、ノズル３０のテーパ外周面３１に沿って、気体ガイド装置４４のテーパ内周面４４Ａとの間に螺旋流として巻き込まれ、ここで、ノズル３０から噴出された液体の螺旋流に強く混合される。

その過程で、気体が混合された螺旋流内ではキャビテーションの発生、破壊が繰り返され、その都度、気体が形成する気泡は小さく分裂され、大きさがほとんど１００ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、更には１０Å〜３Åの超微細気泡となる。

超微細気泡を含む液体は気液混合部２０の吐出ポート２６、吐出管５４を経て、原液供給管５７に至り、ここから、加圧ポンプ５６によって吸引され、且つ、加圧されて、圧送管５８から送り出される。送り出された加圧液体の一部には、前述と同様に、気液混合部２０に供給されて、キャビテーションによる気泡の発生、破壊を繰り返し、残っていた大きい気泡も、更に小さい超微細気泡とされる。

超微細気泡含有液体における、含有される気泡のサイズはほとんど１００ｎｍ以下であるが、気液混合部２０を複数回通過させることによって３０ｎｍ以下の割合が増加する。又、気泡の全部ではないが１０Å未満、３Å以上の気泡を確認することができた。例えば、予め空隙の大きさが３Å以上に設計された人工ゼオライトを利用して、次のように測定することができる。

空隙の大きさが各々３Å、４Å、５Å、７Å、１０Åの人工ゼオライトにマグネシウム、セシウム陽イオンを吸着させてから、これを繰り返し純水で洗浄し、ろ過液の溶出する陽イオン量が一定となった段階で、超微細気泡を含む水と混合攪拌したとき、マグネシウム、セシウム陽イオンが顕著に溶出したことを確認した。

また、空隙にマグネシウム、セシウム陽イオンが入り込んでいるゼオライトは、そのままでは水中に沈むが、超微細気泡含有水に接触させると、人工ゼオライトは比重が小さくなって浮き上がることが確認できた。これは、上記のマグネシウム、セシウム陽イオンが顕著に溶出したことと合わせると、超微細気泡が人工ゼオライトの空隙内のマグネシウム、セシウム陽イオンを排出して入り込んだためと推定できる。なお、ゼオライトの空隙の大きさよりも大きい気泡は空隙に入ることができない。

上記と同様の方法の繰り返しによって、本発明者は、製造された超微細気泡含有水中に、大きさが１０Å未満〜３Å以上の気泡があることを確認できた。

ここで、１０Å未満と確認したのは、超微細気泡を水に混合した場合、大きさが１０Å未満となると、可視光の波長以下となり、透明な超微細気泡は目視では確認できなくなるが、この微細気泡と人工ゼオライトの細孔径１０Å以下で上記の現象が惹起したので、これをもって、１０Å未満であるとした。なお、超微細気泡は、その大きさが、従来測定不能であるとされた３０ｎｍ以下の大きさの場合を言うものとする。

液体を水、気体を空気とした実験によれば、目視により確認できなかった、大きさが１０Å未満の気泡を含む超微細気泡を、圧送管５８の出口から吐出された超微細気泡含有水６００ｔ／日から１２５０ｔ／日の水量について、１５から２０リットル／分の速度で溶解させることができた。

上記実施例では、液体の旋回流をエジェクターに作用させて、気体を吸い出すようにした気液混合部２０を用いているが、直進する液体の流れを単にポートに作用させる構造の一般的なエジェクターであっても、わずかに超微細気泡が発生するので、上記のような気泡含有液体分離装置を用いて時間をかけて超微細気泡を選別するか、気泡含有液体分離装置を多段に設けて選別すれば、超微細気泡の含有量の多い液体を製造できる。

超微細気泡含有液体は、圧送管５８を経て、気泡含有液体分離装置６０の加圧液体流入ポート６１に供給される。

加圧液体流入ポート６１から供給された加圧液体は、タンク形状の気泡含有液体分離装置６０内に常時充満され、加圧液体の流入量に見合うだけ、中心部液体排出ポート６３と加圧液体吐出ポート６２から外部に排出される。

気泡含有液体分離装置６０内に充満された加圧液体中に、圧送管５８から加圧液体流入ポート６１を経て供給された加圧液体は、旋回流形成パイプ６４によって、気泡含有液体分離装置６０を構成するタンクの内周面に沿う斜め下向きの旋回流となってタンク内に流れ込む。

これによって、タンク内では下向きで反時計回りの大きな旋回流が形成され、その中心部には、比較的大きい気泡を含む比重の小さい液体が集まり、タンク内周面に沿う部分には、比較的小さな超微細気泡を含んで比重が大きい超微細気泡含有液体が集まり、前者は、中心部液体排出ポート６３から排出され、後者は加圧液体吐出ポート６２から排出される。

微細気泡は大きさが小さくなるほど、上昇速度が遅くなることが物性として判っており、この旋回流を利用した機構により、大きな気泡と小さな微細気泡の分離が進む結果として旋回流中に超微細気泡の割合が増えた液体が加圧液体吐出ポート６２から流出する。比較的大きな気泡は旋回中に遠心力により超微細気泡群から分離され上昇し、タンク上部の中心部付近に集まり、効率的に排出される。

分離された比較的大きい気泡は、超微細気泡を加えた全気泡量の約５％であったが、これをぼぼ全量分離除去できた。

従って、加圧液体吐出ポート６２から排出される超微細気泡含有液体には、１００ｎｍ以下あるいは３０ｎｍ以下、１０Å以上の微細気泡の存在量がわずかになり、１０Å以下のサイズの超微細気泡の含有割合が大きくなる。

上記作用機序により、超微細気泡が、わずかに存在する大きさが１０Å以上の比較的大きな微細気泡に合一して失われることが無くなり、超微細気泡独特の機能を後段で発揮させることができるようになる。

また、次のようにしても、超微細気泡の存在を確認することができた。
I 材料・装置
１．材料；
（１）試験用水・・・煮沸後除冷した純水（溶存空気のない水）
（２）人工ゼオライト・・・１ｎｍ未満サイズの細孔を有するもの１．５ｇ
（３）１０００ｍｇ／ｌのＣＳ水溶液を６００ｍｌ
２．装置；
（１）攪拌装置（４基）
（２）超微細気泡加圧水製造装置
（３）観賞魚水槽用エアバブル発生装置
（４）溶存酸素（ＤＯ）測定装置（溶存酸素計）
（５）Ｃｓイオン検出用原子吸光度計
II 手順
１．人工ゼオライト１．５ｇを、１０００ｍｇ／ｌ濃度のＣｓ水溶液６００ｍｌに投入して攪拌装置（１基）により攪拌し、ゼオライトにＣｓ微粒子を吸着させる。
２．Ｃｓ微粒子を吸着したゼオライトを試験用水により、よく洗浄する。
（Ｃｓイオンの原子吸光度分析により、洗浄水からＣｓイオンが検出されなくなるまで攪拌装置により洗浄する。）
３．洗浄後、ゼオライトを濾過して取り出し、水切りする。水切り後に３等分する。
４．次の３種類のサンプル水を作製する。
（１）超微細気泡加圧水製造装置により、試験用水に超微細気泡を加えて超微細気泡含有水を作製する。そのうちの１００ｍｌを１号サンプル水として採取する。
（２）観賞魚水槽用エアバブル発生装置により、試験用水にエアバブルを加えたバブル含有水を作製する。そのうちの１００ｍｌを２号サンプル水として採取する。
（３）試験用水にエアバブルを加えないでそのまま１００ｍｌを採取して３号サンプル水とする。
（注）（１）（２）は、それぞれ充分な時間、バブルを加える。
５．１〜３号サンプル水のＤＯを溶存酸素計により測定する。
６．４．（１）（２）の水中に、目視によりバブルを確認できなくなるまで一定時間静置する。
７．再度１〜３号サンプル水のＤＯを溶存酸素計により測定する。
これにより１号サンプル水により多くの酸素が溶存していることが解る。
８．１〜３号サンプル水を別個の攪拌装置に注入し、各々に、３．で水切りされたゼオライトを等量投入して、各々のＤＯを溶存酸素計により測定し、Ｃｓイオン濃度を原子吸光度計で測定する。
９．一定時間攪拌後に、ゼオライトを濾過した各サンプル水のＤＯを溶存酸素計により測定し、Ｃｓイオン濃度を原子吸光度計で測定する。

１号サンプル水では、より多くの酸素がゼオライトに移行し、また、ゼオライトからＣｓイオンが流出したことが解る。

図７に上記確認手順のフローチャートを示す。

上記において、気液混合部２０には、繰り返し超微細気泡含有液体が循環される構成となっているが、本発明はこれに限定されるものでなく、気液混合部２０において最終的に超微細気泡が形成される前段階で、少なくとも超微細気泡よりもやや大きい気泡を含む微細気泡含有液体の状態で気液混合部２０に供給される構成であっても良い。

例えば、図１７に示される超微細気泡含有液体製造装置１１のように、前記気液混合部２０に相当する第１の気液混合部７０と、この第１の気液混合部７０に微細気泡含有液体を供給する前記気液混合部２０に相当する第２の気液混合部７２とを２段構成として設け、第１の気液混合部７０からの超微細気泡含有液体を循環させる必要が無いようにする。

この場合、第１の気液混合部７０に微細気泡含有液体を供給する第１の加圧ポンプ７４と、第２の気液混合部７２に原液体を加圧して供給する第２の加圧ポンプ７６とを設る。

汚染土壌汚染水の浄化事業、石油等が分散した海水、水から石油等の微小粒子を分離回収する事業、従来回収が困難だった超微粒子金属を回収する事業に利用可能性がある。

１０…超微細気泡含有液体製造装置
２０…気液混合部
２２…液体流路
２４…流入ポート
２６…吐出ポート
２８…エジェクションポート
２８Ａ…気体導入管
２８Ｂ…気体導入量制御弁
３０…ノズル
３０Ａ…先端
３０Ｂ…基端
４０…旋回流形成装置
４２…固定翼
４４…気体ガイド装置
４４Ａ…テーパ内周面
５０…加圧液体供給系統
５２…流入管
５４…吐出管
５６…加圧ポンプ
５７…原液供給管
５８…圧送管
６０…気泡含有液体分離装置
６１…加圧液体流入ポート
６２…加圧液体吐出ポート
６３…中心部液体排出ポート
６４…旋回流形成パイプ
６５…排出量制御弁
７０…第１の気液混合部
７２…第２の気液混合部
７４…第１の加圧ポンプ
７６…第２の加圧ポンプ
８０、９０…超微細気泡洗浄装置
８２…貯液部
８４…攪拌装置
８５…上澄液排出装置
８５Ａ…ポンプ
８５Ｂ…浮上分離物回収装置
８５Ｃ…凝集反応槽
８６…沈殿物取出装置
８７…被洗浄物投入装置
８８…ホッパー
８９Ａ…タンク
８９Ｂ…ポンプ
９２Ａ…第１小貯液部
９２Ｂ…第２小貯液部
９４Ａ…第１攪拌装置
９４Ｂ…第２攪拌装置
９５…透水性砕石路盤
１００…加圧浮上装置
１０１Ａ…流入口
１０１Ｂ…排出口
１０２…加圧浮上槽
１０３…循環装置
１０３Ａ…旋回吐出管
１０３Ｂ…旋回流ガイド
１０３Ｃ…隙間
１０４…分離物取出装置
１０４Ａ…エンドレスチェーン
１０４Ｂ…スキマー
１０４Ｃ…フィードスクリュー
１０５…凝集剤反応槽装置
１０５Ａ…放射性物質吸着剤自動溶解装置
１０５Ｂ…有機系凝集剤自動溶解装置
１０５Ｃ…無機系凝集剤自動溶解装置
１０５Ｄ…凝集剤反応槽
１０５Ｅ…攪拌装置
１０６…加圧液体管
１０７…吸入管
１０８…集合管
１０９…上昇管
１１０…サブタンク
１１１…レベル調整管
１１１Ａ…吸入口
１１２…排出調整装置
１１３…脱水固形化装置

Claims

大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を、水槽、池等の貯液部に貯めて、ここに土、砂、石、落葉、ガレキ、板材、シート等の被洗浄物を入れた状態で、前記超微細気泡含有液体を攪拌して、前記被洗浄物に付着した微粒子を洗い落とすとともに、超微細気泡の界面に微粒子を吸着させて、浮上分離物として浮上させ、且つ、超微粒子が洗い流された前記被洗浄物を沈殿分離物として沈殿させ、前記浮上分離物を含む上澄液を排出することにより、前記被洗浄物を洗浄する超微細気泡洗浄方法。
請求項１において、
前記貯液部は、複数の水槽、池、沼あるいは１つの池又は沼を仕切った第１及び第２小貯液部からなり、
前記第１小貯液部に被洗浄物を連続的に投入しつつ、底部の沈殿物を搬出して、前記第２小貯液部に投入する工程と、前記第２小貯液部に超微細気泡含有液体を注入しつつ、この第２小貯液部の上澄液を前記第１小貯液部に送る工程を繰返して、第１小貯液部で洗浄済の被洗浄物を第２小貯液部においてすすぎ洗浄することを特徴とする超微細気泡洗浄方法。
大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡を含有する超微細気泡含有水を、原油、絶縁油等の有機物の微小液滴が分散している原水中に混合、攪拌して前記微小液滴に超微細気泡を付着し、その浮力により前記微小液滴を浮上分離させることを特徴とする超微細気泡洗浄方法。
大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて、前記蓄積型加圧液体タンクから排出し、外側に集められた超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、
前記超微細気泡含有液体を貯溜するとともに、貯溜された液体中に、土、砂、石、落葉、ガレキ、板材、シート等の被洗浄物を収容可能な水槽、池等の貯液部と、
前記貯液部内に設置され、内部に貯溜された液体を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌により、前記超微細気泡含有液体中の超微細気泡の界面に吸着された浮上分離物及び吸着されなかった沈殿分離物のうち、沈殿分離物が沈殿した後の浮上分離物を含む上澄液を排出する上澄液排出装置と、
前記沈殿した沈殿分離物を取出す沈殿物取出装置と、
を有してなる超微細気泡洗浄装置。
請求項４において、
前記貯液部は、第１小貯液部及び第２小貯液部からなり、
前記第１小貯液部には、第１攪拌装置、第１上澄液排出装置、第１沈殿物取出装置が設けられ、
前記第２小貯液部には、第２攪拌装置、第２上澄液排出装置、第２沈殿物取出装置が設けられ、
前記第１沈殿物取出装置は、前記第１小貯液部から連続的に取出した洗浄済の沈殿物を、前記第２小貯液部に連続的に投入するように構成され、
前記第２上澄液排出装置は、前記第２小貯液部における上澄液を連続的に、前記第１小貯液部に洗浄水として供給するように構成され、
前記第１上澄液排出装置は、前記第１小貯液部の上澄液を洗浄後廃液として排出するように構成され、
前記第２沈殿物取出装置は、前記第２小貯液部における沈殿物をすすぎ洗浄済被洗浄物として排出するように構成されたことを特徴とする超微細気泡洗浄装置。
請求項４又は５において、
前記攪拌装置は、前記貯液部内に、前記超微細気泡含有液体製造装置からの超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を新たに噴出させることにより、前記貯液部内の液体を攪拌するように構成されたことを特徴とする超微細気泡洗浄装置。
大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を、旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有水を製造する超微細気泡含有水製造装置と、油、絶縁油等の有機物の微小液滴が分散している原水を収容可能な水槽、池等の貯液部と、前記貯液部の原水中に、前記超微細気泡含有水製造装置で製造された超微細気泡含有水を供給する超微細気泡含有水供給装置と、前記貯液部内に設置され、内部に貯溜された原水を攪拌する攪拌装置と、前記攪拌により、前記超微細気泡含有水中の超微細気泡の界面に吸着浮上された微小液滴を排出する浮上物液排出装置とを有してなり、
前記超微細気泡含有水製造装置は、内部で、超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む水を旋回させて、超微細気泡より大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を上方から排出する中心部液体排出ポートと、下部側面に設けられた加圧液体排出ポートと、を備え、常時充満状態で水を旋回させる蓄積型加圧液体タンクを有する超微細気泡洗浄装置。
蓄積型加圧液体タンクを有し、大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、前記蓄積型加圧液体タンク内で常時充満状態で旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、一端に流入口を備えた加圧浮上槽と、を含み、原液体に加圧された前記超微細気泡含有液体を混合して、前記加圧浮上槽内に前記流入口から注入し、前記加圧浮上槽内に、原液体中の浮遊物や溶解している成分を微細気泡の界面に吸着させて浮上させ、原液体から浮遊分離物として取出すとともに、残りの原液体を処理済液として排出する加圧浮上装置であって、
前記加圧浮上槽内で、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を循環させる循環装置と、
前記加圧浮上槽内で、前記超微細気泡含有液体に含有される超微細気泡により液面に浮上された浮上分離物を取出す浮上分離物回収装置と、
を有してなり、
前記超微細気泡含有液体製造装置は、内部で、超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を旋回させて、超微細気泡より大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を上方から排出する中心部液体排出ポートと、下部側面に設けられた加圧液体排出ポートと、を備え、常時充満状態で液体を旋回させる蓄積型加圧液体タンクを有することを特徴とする加圧浮上装置。
請求項８において、
前記循環装置は、
前記加圧浮上槽内の下部に突出して設けられ、前記原液体と前記超微細気泡含有液体との混合液体を、前記加圧浮上槽内に旋回吐出流として噴出させる旋回吐出管と、
上下端が開口した筒状体であって、前記旋回吐出流を斜め上向きの旋回流とする旋回流ガイドと、
前記旋回流ガイドの下端開口と前記加圧浮上槽の底部との間の隙間とを含むことを特徴とする加圧浮上装置。
大きさが１０Å未満、３Å以上の超微細気泡及びこれより大きい気泡を含む液体を、旋回させて、超微細気泡を含んで比較的比重の大きい部分を旋回流の外側に集め、又これより大きい気泡を含んで比較的比重が小さい部分を、旋回流の中心部分に集めて排出し、外側に集められた超微細気泡を含む超微細気泡含有液体を製造する超微細気泡含有液体製造装置と、一端に流入口を備えた加圧浮上槽と、を含み、原液体に加圧された前記超微細気泡含有液体を混合して、前記加圧浮上槽内に前記流入口から注入し、前記加圧浮上槽内に、原液体中の浮遊物や溶解している成分を微細気泡の界面に吸着させて浮上させ、原液体から浮遊分離物として取出すとともに、残りの原液体を処理済液として排出する加圧浮上装置であって、
前記加圧浮上槽内で、原液体と超微細気泡含有液体との混合液体を循環させる循環装置と、
前記加圧浮上槽内で、前記超微細気泡含有液体に含有される超微細気泡により液面に浮上された浮上分離物を取出す浮上分離物回収装置と、
を有してなり、
前記循環装置は、
前記加圧浮上槽内の下部に突出して設けられ、前記原液体と前記超微細気泡含有液体との混合液体を、前記加圧浮上槽内に旋回吐出流として噴出させる旋回吐出管と、
上下端が開口した筒状体であって、前記旋回吐出流を斜め上向きの旋回流とする旋回流ガイドと、
前記旋回流ガイドの下端開口と前記加圧浮上槽の底部との間の隙間とを含むことを特徴とする加圧浮上装置。
請求項８乃至１０のいずれかにおいて、
前記加圧浮上槽への原液体の入側に設けられた、原液体と超微細気泡含有液体を混合する前に、前記原液体に、有機系凝集剤、無機系凝集剤、放射性物質吸着剤の少なくとも１つを、凝集剤として混合とするようにされた凝集剤反応槽装置、
を有してなる加圧浮上装置。