WO1999016713A1 - Water quality purification device - Google Patents

Description

明 細 書 水質浄化処理装置 技術分野

この出願の発明は、 有機物等によ って汚濁 · 汚染され、 或は富栄養化 して藻類の繁殖した処理対象水の水質浄化をするための、 水質浄化処理 方法及び装置に関する。

特に、 工業廃水、 生活廃水等の流入によ り汚濁 · 汚染された池、 堀、 運河、 湖沼、 河川、 湾岸水等々の水質浄化をするための、 又、 水槽、 川 、 内海等々 を利用 した養殖漁場の水質浄化をするための、 更には水耕栽 培等の農業用水の水質浄化をするための、 水質浄化処理方法及び装置に 関する。 背景技術

池、 堀、 運河、 湖沼、 河川、 湾岸水等々 に係る水質浄化処理技術、 水 槽、 川、 内海等々 を利用 した養殖漁場に係る水質浄化処理技術、 又は飲 料水 （例えば水道水や ミ ネラルウ ォ ー タ ー ） に係る水質浄化処理技術と しては、 従来から、 下記の如き手段方法が知られていた。

( 1 ) ミ ネラル系水処理液による水質浄化処理、

( 2 ) オゾンによる水質浄化処理、

( 3 ) 活性汚泥による水質浄化処理、

( 4 ) 生物逋過によ る水質浄化処理、

( 5 ) 工業薬品を利用 した凝集沈殿による水質浄化処理、

( 6 ) 人工紫外線による水質浄化処理、 ( 7 ) 曝気 （ばつ き） による水質浄化処理、

( 8 ) 微生物 （例えば光合成細菌） による水質浄化処理、

( 9 ) 以上の組合せによる水質浄化処理。

従来の曝気による水質浄化処理方法について説明する。

第 7図は、 従来の一気液混合装置の断面図である。

第 7図において、 1 は吸気管、 2 は吸水口、 3 は外郭简、 4 は回転式 内郭筒、 5 は導水板、 s は羽根付散水板、 V は回転羽根、 7 は回転軸、 8 は水中モータ、 9 は支柱である。

回転式内郭筒 4の直径は、 例えば 2 7 mm程度、 回転式内郭筒 4の外周 面と外郭简 3の内周面との間の間隙 （第 1 の間隙 g i ) の寸法は、 例え ば 3 〜 1 0 關の程度と する。 回転式内郭筒 4 と回転式散水板 s の回転数 は、 例えば 7 0 0 0 回転 分以上とする。

羽根付散水板 s が回転する と、 それと導水板 5 とが協同して、 遠心ボ ンブと 同様な働きをするから、 それらの周縁部寄り が大気圧以上 （正圧 ) と な り 、 反対に内郭简 4の下面寄り が大気圧以下 （負圧） と なる。 そのため、 第 1 の間隙 g , 内も負圧と な り 、 吸気管 1 からは空気が流 入し、 吸水ロ 2 からは処理対象水が流入する。

第 1 の間隙 内に流入した処理対象水は、 回転式内郭筒 4の高速回 転に引き摺られて高速で回転しながら、 降下する。 同時に、 激しい渦流 が発生する。

流入し空気は、 処理対象水に効率よ く 混合され、 無数の微小な気泡と なる。

発生した気泡は、 処理対象水と共に降下して、 導水板 5 と羽根付散水 板 s との間の間隙 （第 2 の間隙 g , ) に流入し、 回転羽根 Vによって、 更に分割され、 微小化されて、 水平方向に放出され、 処理対象水域に拡 散される。

処理対象水中域に拡散された気泡は、 種々の有機物を効率的に酸化す る。 酸化された有機物は、 凝集して水面に浮上する。 これを定期的に、 捕集し且除去する事によって、 処理対象水に対する持続性のある浄化処 理が達成される。

(この種の気液混合装置は、 こ の出願の発明者が多年各所の水質浄化 に用いて来たと ころである） 。

従来の加圧浮上式水質浄化処理方法について説明する。

第 8 図は、 従来の一加圧式微細気泡発生装置の説明図である。

第 8 図において、 aは吸込口、 b は吸込管、 c は定量ポンプ、 dは加 圧ポンプ、 e は加圧タ ンク、 f は吐出管、 V は吐出弁である。

定量ポンプ c によって、 処理対象水が吸込 から吸込管 b を介して 同ポンプ cの二次側に汲み上げられる。

同二次側には、 8 k g以上の空気が圧入され、 次いで加圧ボンブ dに よ って加圧タ ンク e に送られる。

加圧タ ンク e 内に送り込まれた加圧空気は、 そこにおいて、 処理対象 水中に溶解される。

空気が溶解された処理対象水は、 そのま ま、 吐出管 f を介して送 り 出 され、 吐出弁 Vから吐出される。 吐出弁 Vの外側水域では、 水圧が略 1 気圧程度であるから、 処理対象水中に溶解されていた空気は、 一気に過 飽和状態と な り 、 無数の気泡と化すこ と と なる。 この時、 気泡の直径は 、 大体 3 ミ ク ロ ンの程度である。

処理対象水が過度に汚れている時は、 凝集剤が、 定量ボンブ （図示し ない） によって、 吸込管 b中に注入される。 注入された凝集剤と 、 処理 対象水と は、 加圧ポンプ dによって十分に混合され、 加圧タ ンク e 内に 送 り込まれる。

加圧タ ンク e 内では、 一次凝集反応が起り 、 吐出弁 Vの外側水域では 、 二次凝集反応が起る。 それによつて、 微小浮遊物質が生成される。 吐出弁 Vから放出された気泡は、 生成した微小浮遊物質を吸着し、 そ れらを強制浮上させる こ と と なる。

凝集剤によ る水質浄化終了後は、 吐出弁 Vからの連続吐出気泡によつ て、 残留有機物を酸化せしめて、 水質維持を計るのである。

更には、 好気性バクテ リ アを投入し、 連続吐出気泡によってその増殖 を促進して、 よ り良い水質維持を計るのである。

(超微細気泡を利用 した上記水質浄化維持装置は、 株式会社パワー社 1 9 9 7年 7 月発行 「環境用水浄化実例集 （ 1 ) 」 （第 1 版第 2刷） 第 9 4 ~ 9 8頁に開示されている）

最後に、 汚れの酷 （ひど） い湖沼等の水底のへ ドロを取り 除く ための 、 気泡と イ オ ンを併用 した加圧浮上分離法について説明する。

この方法は、 ブラスに帯電する 3 ミ クロ ンの微細な気泡を、 表面がマ ィ ナスにイ オン化する有機物に付着させ、 同有機物を浮上させる と いう ものである。

具体的には、 対象水域のへ ド ロを水槽に採取し、 次いで加圧装置で気 泡を発生させ、 その気泡を水槽の底部に送 り込むこ と に よ っ て、 採取し たへ ドロを、 有機分を含んだヘ ドロ と水、 及び砂状の泥に分離する と い う ものである。

この方法によれば、 化学的酸素要求量 （ C O D ) を高める原因と もな つ ている有機物の 4分の 1 が除去される と いう こ とである。 但し、 分離 後の泥から出るアンモニア性窒素の除去は、 別途の方法でなされなけれ ばならない。 (千葉県手賀沼から採取したヘ ドロについての千葉工大教授等による 1 9 9 7年 6 月以来の 3度目の現地実験は、 同年 9 月 2 4 日付の読壳新 聞紙上に紹介されている） 。

前記各従来技術は、 第一に、 人工乃至自然の池、 沼、 川、 海等々の淡 水又は塩水、 或は農業用水又は漁業用水等々の膨大な処理対象水を、 確 実に浄化する こ とが、 甚だ困難であっ た。

第二に、 処理操作を連続的に実施する こ とが、 困難乃至不可能であつ た。 従って、 水質浄化作用を長期間に亙って維持する こ とが、 困難乃至 不可能であっ た。 第三に、 中和剤や凝集剤を反復的に使用する と きは 、 処理対象の生態系を損なう虞があっ た。

第四に、 処理対象水の酸性度や生物相等々 は千差万別なのであるが、 従来の技術は、 その様な処理対象水に対して一律に適用する こ とが困難 乃至不可能であっ た。

第五に、 従来の技術は、 製造コス トや運転コス トが高過ぎた。 従って 、 地方自治体、 或は農業経営者、 養殖漁業経営者、 又はゴルフ場経営者 等々 の負担が大き過ぎた。

それ故、 この出願の発明の第 1 の目的は、 人工又は自然の池、 沼、 川 、 海、 或は農業用水又は養殖漁業水等々の、 多量の処理対象水を、 確実 に浄化する こ と の出来る、 水質浄化処理装置を提供する こ と にある。 この出願の発明の第 2 の目的は、 長期間に亙って連続的に運転する こ と が出来る、 水質浄化処理装置を提供する こ と にある。

この出願の発明の第 3の目的は、 生態系を損なう虞の全く ない、 水質 浄化処理装置を提供する こ と にある。

この出願の発明の第 4の目的は、 処理対象水の酸性度や生物相等々が 千差万別であっても、 一律に適用するこ と の出来る、 水質浄化処理装置 を提供する こ と にある。

この出願の発明の第 5の目的は、 上記第 1 〜第 4の目的を達成し、 而 も製造コス 卜 や運転コ ス 卜の大幅に低廉な、 水質浄化処理装置を提供す る こ と にある。 発明の開示

前記の問題点を解決し、 且つ前記の目的を達成するために、 この出願の発明の水質浄化処理装置は、 第 1 の実施の形態では、 1 又は複数個の吸気管 1 . … と、 外郭筒 3 と 、 内郭筒 4 と 、 導水板 5 と 、 磁石付散水板 6 と 、 回転軸 7 と 、 水中モータ 8 と 、 複数個の支柱 9 , 9 . … と を含有し、

外郭筒 3 の頂壁内の中心点には、 軸受 3 bが配設され、 同外郭筒 3の 上部周壁の 1 又は複数個の点にはそれぞれ、 吸水口 2 . …が穿設され、 同外郭筒 3 の頂壁内の 1 若し く は複数個の偏心点、 又は同外郭筒 3 の上 部周壁の他の 1 若し く は複数個の点にはそれぞれ、 吸気孔 3 p . …が穿 設され、

導水板 5 の中央部には、 比較的大怪の空孔が形成され、

磁石付散水板 6 は、 回耘板 6 d と 、 複数個の永久磁石 6 m . 6 m , … と を含有し、 該回転板 6 dの上面には、 複数個の埋め溝が放射状に穿設 され、 該各埋め溝には、 該各永久磁石 6 m , 6 m . …の一方の磁極が各 個に埋め込まれ、 それらの各他方の磁極は各埋め溝から各個に上方に突 出せしめられ、

外郭筒 3 の各吸気孔 3 P , …には、 各吸気管 1 . …の終端部が気密且 つ水密に接続され、

導水板 5の内周部は、 外郭简 3の下端部に接続され、 その外周部は、 複数個の支柱 9 . 9 . …によって、 水中モータ 8 の上方に、 支持 ' 固定 され、

回転軸 7の上端部は、 軸受 3 b によって回転自在に支持される と共に 、 その下端部は、 水中モータ 8の回転軸に連結され、

内郭筒 4 は、 外郭筒 3 の中心軸線上に、 回転軸 7 によって軸支され、 内郭筒 4の外周面と外郭筒 3 の内周面との間には、 各吸気管 1 . …か ら流入した空気を各吸水口 2 . …から流入した処理対象水に混合して無 数の微小な気泡を生成させる と共に該各気泡中の酸素成分を該処理対象 水中に可及的に溶解させるための、 第 1 の間隙 g , が形成され、

磁石付散水板 6 は、 導水板 5 と平行に、 回転軸 7 によ って軸支され、 磁石付散水板 6の上面と導水板 5 の下面との間には、 第 1 の間隙 g > から流入した処理対象水中の全ての気泡を更に分割して極微細化する と 共に、 該各気泡中の酸素成分を該処理対象水中に可及的に溶解させるた めの、 第 2 の間隙 g ₂ が形成されている。

第 2 の実施の形態は、

1 又は複数個の吸気管 1 , … と、 外郭筒 3 と 、 磁石付内郭筒 4 と、 導 水板 5 と 、 磁石付散水板 6 と、 回転軸 7 と 、 水中モータ 8 と 、 複数個の 支柱 9 . 9 , … と を含有し、

外郭筒 3 の頂壁内の中心点には、 軸受 3 bが配設され、 同外郭筒 3の 上部周壁の 1 又は複数個の点にはそれぞれ、 吸水口 2 . …が穿設され、 同外郭筒 3の頂壁内の 1 若し く は複数個の偏心点、 又は同外郭筒 3の上 部周壁の他の 1 若し く は複数個の点にはそれぞれ、 吸気孔 3 P , …が穿 設され、

磁石付内郭简 4の外周面には、 縦長形状の多数の埋め溝が形成され、 該各埋め溝には、 水平方向に磁化された多数の永久磁石 4 m . 4 m . ··· が各個に埋め込まれ、

導水板 5 の中央部には、 比較的大径の空孔が穿設され、

磁石付散水板 6 は、 回転板 6 d と、 複数個の永久磁石 6 m . 6 m . … と を含有し、 該回転板 6 dの上面には、 複数個の埋め溝が放射状に穿設 され、 該各埋め溝には、 該各永久磁石 6 m . 6 m , …の一方の磁極が各 個に埋め込まれ、 それらの各他方の磁極は各埋め溝から各個に上方に突 出せしめられ、

外郭筒 3の各吸気孔 3 p . …には、 各吸気管 1 . …の終端部が気密且 つ水密に接続され、

導水板 5 の内周部は、 外郭简 3の下端部に接続され、 導水板 5 の外周 部は、 複数個の支柱 9 . 9 . …によ って、 水中モータ 8の上方に、 支持 • 固定され、

回転軸 7 の上端部は、 軸受 3 b によって回転自在に支持される と共に 、 その下端部は、 水中モータ 8の回転軸に連結され、

内郭筒 4 は、 外郭筒 3の中心軸線上に、 回転軸 7 によっ て軸支され、 内郭简 4 の外周面と外郭筒 3の内周面との間には、 各吸気管 1 . …か ら流入した空気を各吸水ロ 2 . …から流入した処理対象水に混合して無 数の微細な気泡を生成させる と共に該各気泡中の酸素成分を該処理対象 水中に可及的に溶解させるための、 第 1 の間隙 g , が形成され、 磁石付散水板 6 は、 導水板 5 と平行に、 回転軸 7 によ って軸支され、 磁石付散水板 6の上面と導水板 5 の下面との間には、 第 1 の間隙 g , から流入した処理対象水中の全ての気泡を更に分割して極微細化する と 共に、 該各気泡中の酸素成分を処理対象水中に可及的に溶解させるため の、 第 2 の間隙 g ₂ が形成されている。

第 3の実施の形態は、 前記第 2 の実施の形態において、

前記外郭筒 3の内周面にも、 縦長形状の多数の埋め溝が形成され、 該各埋め溝には、 水平方向に磁化された多数の永久磁石 4 m . 4 m . …が各個に埋め込まれている、

ものである。

第 4 の実施の形態は、

前記第 1 乃至第 3の実施の形態の何れか一つにおいて、

前記導水板 5 の下面にも、 複数個の埋め溝が放射状に形成され、 該各埋め溝には、 垂直方向に磁化された複数個の永久磁石 5 m . 5 m , …が各個に埋め込まれている、

ものである。

第 5 の実施の形態は、

前記第 1 乃至 4の実施の形態の何れか一つにおいて、

オゾン又は活性空気発生装置を含有し、

該オゾン又は活性空気発生装置は、 前記吸気管 1 の前段に、 直接若し く は送風管を介して、 接続されている、

ものである。 図面の簡単な説明

第 1 図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 1 の実施の形態の の縦断面図である。

第 2 図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 1 の実施の形態に 使用される磁石付散水板 6 の平面図である。

第 3図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 1 の実施の形態使 用される外郭筒 3の、 異なる切断面による縦断面図である。 第 4図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 2 の実施の形態の 説明図である。

第 5図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 3の実施の形態の 断面図である。

第 6図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 4の実施の形態の 要部を成す磁石付導水板の底面図である。

第 7図は、 従来の気液混合装置の説明図である。

第 8図は、 従来の加圧浮上式水質浄化維持装置の説明図である。 第 9図は、 回転する二つの円筒間に発生するティ ラ一渦の説明図であ る。

第 1 0図は、 この発明の効果確認の実験に用いられた極微細気泡の捕 集 · 検出方法の説明図である。 発明を実施するための最良の形態

[第 1 の実施の形態〕

この出願の発明の第 1 の実施の形態について説明する。

第 1 図〜第 3図は、 この出願の発明の水質浄化処理装置の第 1 の実施 の形態の説明図である。 第 1 図は一の縱断面における同装置の断面図、 第 2 図はそれに直交する他の縦断面における同装置上半部のみの断面図 、 第 3図は同装置の要部を成す磁石付散水板の平面図である。

【 0 0 1 6 】

第 1 図〜第 3図において、 1 は吸気管、 2 . 2 は吸水口、 3 は円筒形 の外郭简、 4 は円筒形若し く は円柱形の回転式内郭筒である。 5 は導水 板、 6は円盤形の磁石付散水板、 6 dは回転板、 6 mは永久磁石、 7 は 回転軸、 8 は水中モータ、 9 は支柱である。 吸気管 1 は、 この実施の形態では、 長尺且つ可撓 （ と う ） 性の管体 （ ホース） が用いられる。 しかし、 場合によっては、 直立且つ不撓 （ と う ) の管体が用いられる （第 7図参照） 。 吸気管 1 の数は、 第 1 図〜第 2 図では 1 個であるが、 後述の如く 、 2個以上にするこ と を妨げない。 吸水口 2 の外側には、 不測のゴミ流入防止のために、 金網等のゴミ除 ( よ） けを付設する こ と も出来る。

外郭简 3 の頂壁内の中心点には、 軸受 3 bが配設される。

外郭筒 3 の上部周壁には、 図示の如く 、 1 個の吸気孔 3 pが穿設され る。 吸気孔 3 pは、 場合によ っては、 外郭筒 3 の頂壁内の 1 個の偏心点 に穿設する こ とが出来る。 吸気孔 3 pの数は、 後述の如く 、 2個以上に する こ と を妨げない。

導水板 5 は、 この実施の形態では、 環状板体のみからなる。 当該環状 板体は、 円板の中央部に比較的大怪の円形空孔が形成される こ と によつ て、 全体と して円環形に構成されている （環状板体の形状については第 6 図参照） 。

磁石付散水板 6 は、 第 3図の如く 、 回転板 6 d と 、 3個の永久磁石 6 m . 6 m . 6 mと を含有する。 各個の永久磁石 6 m . 6 m , 6 mは、 垂 直方向に磁化される。 永久磁石の数は、 場合によ っては 2個にする こ と も出来る し、 或は 4個以上にするこ と も出来る。 永久磁石を多数 （ 6個 以上） 使用 した場合は、 磁石間隔を平均化するために、 一つ置きの永久 磁石については、 中心寄り の部分を切除する こ と も出来る。

なお、 こ こに用いられた各個の永久磁石は、 単一の永久磁石であって も良く 、 複数個の小形永久磁石を一列に接続して成る ものであっても良 い。 以下同様。

回転板 6 dの上面には、 3個の埋め溝が放射状 （或は輻状） に形成さ れる。 埋め溝の数は、 場合によっては 2個にする こ と も出来る し、 或は 4個以上にする こ と も出来る。

3個 （一般には複数個） の埋め溝には、 3個 （一般には複数個） の永 久磁石 6 m , 6 m , 6 mの各下部磁極が各個に埋め込まれるが、 それら の上部磁極は、 各埋め溝から上方に突出せしめられる。

上端が上方に突出せしめられた各個の永久磁石 6 m . 6 m . 6 mは、 遠心ボンブにおける回転羽根の役割も果す。

(磁石付散水板 6 の各永久磁石 6 dを水平方向に投影すれば、 それら の影の長さは、 散水板 6の回転に伴って伸縮する こ と と なる。 第 1 図に おいて、 回転軸 7 よ り も左方の永久磁石が右方のそれよ り も短く 見える のは、 それらの回転位置が、 偶々 、 第 3図の通 り であるからである） 。 支柱 9の数は、 第 1 図では 4個であるが、 場合によっては 2〜 3個に する こ と も出来る し、 或は 5個以上にするこ と も出来る。

外郭筒 3 の上部周壁に穿設された吸気孔 3 pには、 長尺且つ可撓性の 吸気管 1 の終端部 （第 2 図では左端部） が、 気密且つ水密に接続される 。 同吸気管 1 は、 対象水域の景観が損われないよ う にするために、 運転 時には、 同水域の水面下に敷設され、 その始端部は、 同水域近傍の地上 に配置される こ と と なる。

吸気孔 3 pが、 前述の如く 、 外郭筒 3 の頂壁に穿設されている場合に は、 吸気管 1 と しては、 直立 · 不撓の管体が使用され、 その終端部 （即 ち下端部） は当該吸気孔 3 P に接続される。

導水板 5 の内周部は、 外郭筒 3の下端部に強固に接続される。

4個 （一般には複数個） の支柱 9 . 9， 9 , 9の各上端部は、 例えば 溶接によ って、 導水板 5の外周部又はその近傍 （以下単に 「外周部 J と レヽ う 。 ） に固着される。 4個の支柱 9 . 9 . 9 . 9 の各下端部は、 直接水中モータ 8 に結合さ れる。 それらの支柱は、 外側に湾曲させた り 、 屈曲させた り する こ とが 出来る。 そのよ う にする と、 磁石付散水板 6 の直径を、 第 1 図よ り も拡 大する こ とが出来る。

水中モータ 8 は、 場合によっ ては保護用の筐体内に収納され、 或は載 置台に固定される。 その様な場合は、 支柱 9 , 9 . 9 . 9の各下端部は 、 筐体或は載置台に固定される。 別言すれば、 筐体或は載置台を介して 、 水中モータ 8 に結合される。

かく して、 導水板 5 、 従って又外郭筒 3 は、 水中モータ 8の上方に、 堅固に支持 · 固定される こ と と なる。

第 1 図では、 回転軸 7 が吸気孔 3 p を覆い隠すこ とのない様に、 同吸 気孔 3 P に対応する回転軸部分 （上端部近傍の部分） を切除して、 図示 される。

回転軸 7の上端部は、 軸受 3 b によ って回転自在に支持される と共に 、 その下端部は、 水中モータ 8の回転軸に連結される。

内郭筒 4 は、 外郭筒 3 内の中心軸線上に、 回転軸 7 によ って軸支され る。

内郭简 4の外周面と外郭筒 3 の内周面と の間には、 第 1 の間隙 g , が 形成される。 第 1 の間隙 は、 吸気管 1 から吸入した空気を各吸水口 2 , 2 から吸入した処理対象水に混合させて無数の微小な気泡を生成さ せる と共に、 該各気泡中の酸素成分を該処理対象水中に可及的に溶解さ せるためのものである。

磁石付散水板 6 は、 導水板 5 と平行関係を成すよ う に、 回転軸 7 によ つ て軸支される。

磁石付散水板 6の上面と導水板 5の下面との間には、 第 2 の間隙 g ₂ が形成される。 第 2 の間隙 g ₂ は、 例えば 0 . 7〜 0 . 8 m m程度とす る。 この間隙は、 第 1 の間隙 g , から流入した処理対象水中の全ての気 泡を更に分割して極微細化する と共に、 該各気泡中の酸素成分を該処理 対象水中に可及的に溶解させるためのものである。

次に、 第 1 の実施の形態の水質浄化処理装置の使用方法及び全体的動 作について説明する。

この実施の形態の水質浄化処理装置は、 対象水域景観の損われる虞 （ おそれ） がないよ う にするため、 予め外郭筒 3が同水域中に完全に潜行 せ しめられる。

同装置内の第 1 の間隙 g , 乃至第 2 の間隙 g ₂ は、 第 2 の間隙 g ₂ の 外周側から浸入した処理対象水によって、 充満される こ と と なる。

商用電源から水中モータ 8 に送電するための送電線は、 対象水域景観 の損われる虞がないよ う にするために、 対象水域中に潜行して敷設され る。

次いで、 商用電源を投入して、 水中モータ 8 を回転させる と 、 回転軸 7 によっ て動力が伝達され、 磁石付散水板 6及び内郭筒 4 が同時に回転 する。

水中モータ 8の、 従って又、 磁石付散水板 6及び内郭筒 4の回転数は 、 例えば 4 0 0 0 回転 分の程度、 又はそれ以上とする。

磁石付散水板 6 と導水板 5 と は、 協同 して遠心ポンプと 同様な役割を 果たす。

磁石付散水板 6が回転する と 、 第 2 の間隙 g ₂ 内の処理対象水が水平 方向に放出され、 内部の水圧が低下して、 大気圧以下 （負圧） と なる。 そのため、 第 1 の間隙 内も負圧と なって、 水面が降下するから、 吸気管 1 からは空気が流入し、 吸水ロ 2 からは処理対象水が流入する。 第 1 の間隙 内に流入した処理対象水は、 回転式内郭筒 4の高速回 転に引き摺られて高速で回転する。 それによつ て、 外郭 3内における降 下した水面は激し く 波立つと 同時に泡立ち、 当該水面下では 2 次流れと しての無数の小渦が発生する。 この時の渦発生機構は、 大体において第 9 図に示したティ ラー渦の発生機構と略同様であろ う と考えられる。 （ ティ ラー渦については、 日本機械学会昭和 6 3年 5 月発行 「機械工学便 (新版第 2刷） 」 A 5 - 1 2 8頁参照） 。

そのため、 流入し空気は、 流入した処理対象水に効率的に混合され、 無数の微小な気泡と なる。 又、 該各微小気泡中の酸素成分は、 酸素不足 の当該処理対象水中に効率的に溶け込むこ と と なる。

第 1 の間隙 内の処理対象水は、 微小気泡の数と溶解酸素の量と を 増加させながら降下して、 導水板 5 と羽根付回転式散水板 s との間の間 隙 （第 2 の間隙 g , ) に流入する。

第 2 の間隙 g ₂ においては、 羽根付散水板 s のボン ビング作用 と電磁 作用 との相乗作用を受けて、 流入した処理対象水中の全ての微小気泡に ついて分割と再分割と がなされ、 サブミ ク ロ ンオーダの極微細気泡が生 成される と共に、 該各微小気泡乃至極微細気泡中の酸素成分が処理対象 水中に更に溶解される。

極微細気泡と溶解酸素を含んだ処理対象水は、 羽根付回転式散水板 s のボン ビング作用によ って、 水平方向に放出され、 処理対象水域に拡散 される。

このよ う に して成る極微細気泡と溶解酸素と は、 処理対象水域内から 短時間で浮上して仕舞う よ う なこ とがな く 、 同水域中に極めて長時間留 ま っている こ と 、 同水域全般に拡散する こ と 、 従って、 前記従来の気液 混合装置よ り も格段に優れている こ とが、 本発明者及び本発明の実施の 形態の製作者によって、 既に実証されている。

本発明による水質浄化処理装置が、 気泡微細化の程度において、 従つ て又、 気泡と溶解酸素の滞水時間の長さにおいて、 前記従来の気液混合 装置よ り も格段に優れている事実は、 先ず以つて、 実験的に確認された ものであ り 、 従って、 その理由については、 更に研究中であるけれども 、 差し当たっては、 凡そ以下のこ とが考えられる。

各個の水分子は、 良く 知られているよ う に、 水素一酸素一水素の結合 状態が、 直線的でな く 、 夾 （き ょ う ） 角 1 0 5度の折れ線状であるため 、 電子の確率分布が対称でな く 、 電気双極子を成している。

それ故、 それらの水分子は、 液相では単体では存在せず、 水素結合に よ り幾つかが寄り集ま ってク ラスタ一を形成している。 （クラスターの 大きさや形は、 溶存する不純物の種類や量、 それに温度によっ て、 様々 に変化する） 。

然る と こ ろ、 電気双極子を成す水分子は、 磁界 （ こ こ では永久磁石の 磁界） との相対運動が与えられる と 、 それによつ てエネルギ （主に分子 の回転運動のエネルギ、 それに伸縮運動や並進運動のエネルギ） が与え られ、 エネルギ準位が引 き上げられる。 即ち、 水分子が活性化せしめら れる。 その結果、 当該水分子のクラスタ一はよ り小さ く な り 、 従って、 気泡中の酸素がクラスタ一間に溶け込み易 く な り 、 又、 気泡が分割され 易 く なる ものと考え られる。

更に、 導電性流体 （ こ こでは処理対象水） と磁場とが相対運動をする と 、 同流体中に電流が誘起する。 同時に、 B ² 2 Mの等方的な圧力 （ 磁気圧） と 、 B ² の磁力線の方向 （ こ こでは垂直方向） への張力と が発生する （前掲 「機械工学便騖 （新版第 2刷） 」 A 5 — 1 6 1 頁参照 ) 。 これらの現象も又、 水分子のクラスターをよ り小さ く し、 そ して、 気泡中の酸素をクラスタ一間に溶け込み易く し、 又、 気泡を分割し易く する こ と に寄与する ものと考え られる。

一方、 酸素分子は、 常磁性である （即ち磁気双極子を成す） から、 磁 界との相対運動が与えられる と 、 それによつて、 エネルギ （主に分子の 回転運動のエネルギ、 それに並進運動のエネルギ） が与え られ、 ェネル ギ準位が引き上げられる。 その結果、 磁界内の酸素分子は、 活性化せし められ、 気泡表面の酸素分子は、 水の境界面を突破して、 その中に溶け 込み易 く なる ものと考えられる。 （酸素分子の常磁性については、 例え ば岩波書店発行 「理化学辞典」 参照） 。

この出願の発明の第 1 の実施の形態による第 2 の間隙 g ₂ においては 、 前記ボン ビング作用 と上記両現象とが同時に進行して、 流入した無数 の微小気泡が更に分割され、 極微細化される と共に、 当該微小気泡乃至 極微細気泡中の酸素成分が当該気泡を囲繞する処理対象水中に効率的に 溶け込むものと考えられる。

処理対象水中に放出された気泡の直径が微細化すればするほど、 （ 1 ) 全ての気泡が短時間で水面に浮上して仕舞う よ う なこ とがな く 、 従つ てその耐水時間が限り な く 長く な り 、 （ 2 ) 気泡全体の表面積、 即ち気 泡全体と処理対象水との接触面積が限り な く 大き く なる。

かく して、 処理対象水中域に拡散された溶存酸素と極微細気泡は、 種 々 の有機物を効率的に酸化する。 酸化によって生じた微小浮遊物質 （ S S ) は、 後続の気泡と付着し、 水面に浮上して凝集し、 浮上スカム （か す） と成る。

又、 太陽光が存在する と きは、 浮遊性の藻類 （例えばァォコ等） を死 滅 · 凝集させる こ とが出来る。 浮遊性藻類の死滅 · 凝集によって生じた 微小浮遊物質は、 気泡と付着して水面に浮上し、 浮上スカム （かす） と 成る。

更に、 この極微細気泡は、 水底のへ ド ロ （微生物層） に無数に結合し てそれらに浮力を与え、 大きな単位で浮上させる こ と も出来る。 （実験 中に、 径 2 0 ~ 3 0センチ位の塊が浮上して、 ボコ ッ と いう怪音の発せ られたこ と もあっ た） 。

以上の事実についても、 本発明者及び本発明の実施の形態の製作者に よ って、 観測されている。

なお、 浮上スカ ムは、 適宜の手段方法で以つて定期的に捕集され、 且 つ廃棄される こ と によっ て、 対象水域についての水質浄化処理が、 持続 性を以つて、 達成されるのである。

[第 2 の実施の形態]

この出願の発明の第 2 の実施の形態について説明する。

第 4図は、 同第 2 の実施の形態の断面図である。

第 4図において、 1 は吸気管、 2 , 2 は吸水口、 3 は円筒形の外郭筒 、 4 は円筒形若し く は円柱形の磁石付内郭筒、 4 m . 4 m , …はこの実 施の形態において新たに導入された永久磁石、 5 は導水板、 6 は円盤形 の磁石付散水板、 3 mは永久磁石、 7 は回転軸、 8 は水中モータ、 9 は 支柱である。

上記の諸部材は、 磁石付内郭简 4 を除けば、 第 1 の実施の形態と 同様 である，

第 2 の実施の形態にあっては、 内郭筒 4の外周面に、 縦長形状の多数 の埋め溝が形成される。 そ して、 それらの埋め溝には、 水平方向に磁化 さ れた多数の永久磁石 4 m . 4 m , …が各個に埋め込まれる。

各永久磁石 4 m . 4 m . …は、 図示の如く 、 内郭筒 4 の縦方向 （垂直 方向） において離散的に配設されても良く 、 又、 垂直方向全域に亙って 連続するよ う に配設されても良い。

磁石付内郭筒 4の外周面は、 第 4図では面一状であるが、 永久磁石 4 m . 4 m . …を、 微 （かす） かに突出させる こ と も出来る。

磁石付內郭筒 4の外周面と外郭筒 3 の内周面との間には、 第 1 の実施 の形態と 同様に、 第 1 の間隙 g , が形成される。

第 1 の間隙 内は、 負圧 （大気圧以下） と なって、 水面が降下する から、 吸気管 1 からは空気が流入し、 吸水口 2 からは処理対象水が流入 する。

第 1 の間隙 内に流入した処理対象水は、 第 1 の実施の形態と 同様 磁石付内郭简 4の高速回転に引き摺られて高速で回転する。 それによ つ て、 外郭 3内における降下した水面は激し く 波立ち、 当該水面下では 2 次流れと しての無数の渦が発生する。

そのため、 流入し空気は、 流入した処理対象水に効率的に混合され、 無数の微小な気泡と なる。 又、 該各微小気泡中の酸素成分は、 該処理対 象水中に効率的に溶解される。 と、 こ こ迄は、 第 1 の実施の形態と 同様 である。

然しながら、 第 2 の実施の形態においては、 内郭筒 4の外周面に も多 数の永久磁石 4 m . 4 m , …が埋め込まれるこ と によって、 第 1 の間隙 g 内の各点において水平方向 （厳密に言えば半径方向） の磁界が発生 しているから、 第 1 の実施の形態の第 2 の間隙 g , における と 同様な、 磁界と水分子との相互作用、 誘起電流と水分子との相互作用、 並びに磁 界と酸素分子との相互作用、 そ してそれらの相乗効果によって、 よ り微 細な気泡を第 1 の間隙 g » 内の処理対象水中に生成させ、 又、 該気泡中 の酸素成分をよ り 多く 該処理対象水中に溶解させるこ とが出来る。

第 2 の実施の形態のその余の事項は、 前記第 1 の実施の形態と同様で ある。

[第 3 の実施の形態]

この出願の発明の第 3 の実施の形態について説明する。

第 5図は、 同第 3の実施の形態の断面図である。

第 5 図において、 1 は吸気管、 2 . 2 は吸水口、 3 は円筒形の磁石付 外郭简、 3 m . 3 m . '"はこの実施の形態において新たに導入された永 久磁石、 4 は円筒形の磁石付内郭筒、 4 m . 4 m . …は永久磁石、 5 は 導水板、 6 は円盤形の磁石付散水板、 6 dは回転板、 6 mは永久磁石、 7 は回転軸、 8 は水中モータ、 9 は支柱である。

上記の諸部材は、 磁石付外郭简 3 を除けば、 第 2 の実施の形態と 同様 である。

第 3 の実施の形態にあっては、 内郭筒 4の外周面に加えて、 外郭筒 3 の内周面にも、 縦長形状の多数の埋め溝が形成される。

そ して、 それらの埋め溝には、 水平方向に磁化された多数の永久磁石 3 m , 3 m . …が各個に埋め込まれる。

第 3 の実施の形態では、 磁石付外郭筒 3 における多数の永久磁石 3 m . 3 m . …の働き によ って、 第 1 の間隙内の磁界が強化され、 磁界と水 分子との相互作用、 誘起電流と水分子と の相互作用、 並びに磁界と酸素 分子との相互作用 も強化され、 それらの相乗効果によって、 よ り微細な 気泡を第 1 の間隙 内の処理対象水中に生成せしめ、 又、 該気泡中の 酸素成分をよ り 多く 該処理対象水中に溶け込ませる こ とが出来るのであ る。

第 3 の実施の形態のその余の事項は、 前記第 2 の実施の形態と 同様で ある。

[第 4の実施の形態] この出願の発明の第 4の実施の形態について説明する。

第 6図は、 同第 4の実施の形態の要部を成す磁石付導水板の底面図で ある。

第 6図において、 5 は磁石付導水板、 5 dは環状板体、 5 m . 5 m . …は永久磁石である。 その余の部材は、 前記第 1 〜第 3 の実施の形態と 同様である。

磁石付導水板 5 は、 この実施の形態では、 環状板体 5 d と 3個 （一般 には複数個） の永久磁石 5 m . 5 m , 5 m とから成る。 環状板体 5 dは 、 中央部に比較的大怪の円形空孔 5 cが存在する こ と によって、 全体と して円環形を成している。 第 4 の実施の形態にあっては、 環状板体 5 dの下面 （底面） にも、 複数個の埋め溝が放射状に形成される。

そ して、 それらの埋め溝には、 垂直方向に磁化された 3個 （一般には 複数個） の永久磁石 5 m . 5 m . 5 mが各個に埋め込まれる。

【 0 0 3 3 】

第 4 の実施の形態では、 内郭筒 4 の外周面及び外郭筒 3の内周面に加 えて、 導水板 5 の下面にも、 永久磁石 5 m . 5 m . 5 mを埋め込むこ と に したから、 よ り 微細な気泡を処理対象水中に生成させる こ とが出来、 又、 該気泡中の酸素成分をよ り 多く 該処理対象水中に溶け込ませる こ と が出来る。

かく して、 第 4の実施の形態では、 磁石付導水板 5 における 3個 （一 般には複数個） の永久磁石 5 m , 5 m . 5 mの働きによって、 第 2 の間 隙 g ₂ 内の磁界が強化されたから、 磁界と水分子との相互作用、 誘起電 流と水分子との相互作用、 並びに磁界と酸素分子との相互作用 も強化さ れ、 それらの相乗作用によって、 極々微細な気泡が第 2 の間隙 g ₂ 内の 処理対象水中に生成せしめられ、 又、 該気泡中の酸素成分がよ り 多く 該 処理対象水中に溶け込まされるのである。

第 4の実施の形態のその余の事項は第 1 乃至第 3の実施の形態と 同様 である。

【 0 0 3 4 】

[第 5 の実施の形態〕

この出願の発明の第 5の実施の形態について説明する。

第 5 の実施の形態にあっては、 オゾン発生装置又は活性空気発生装置 が併用される。

オゾン発生装置又は活性空気発生装置は、 この実施の形態では、 地上 に設置され、 長尺且つ可撓性の吸気管 1 を介して、 外郭简 3の上部周壁 に穿設された吸気孔 3 p に、 気密且つ水密に接続される。 同吸気管 1 は 、 処理対象水域景観の損われる こ とがないよ う にするために、 運転時に は、 同水域の水面下に敷設される こ と と なる。 それらの装置で発生した オゾン乃至活性空気は、 可撓性の吸気管 1 と吸気孔 3 p と を介して、 外 郭筒 3 の内部に送 り 込まれる。

しかし、 吸気孔 3 Pが外郭筒 3 の頂壁内の偏心点に穿設されている場 合は、 オゾン発生装置又は活性空気発生装置は、 外郭筒 3の上方且つ水 面上に適宜の手段で固定される。 それらの装置で発生したオゾン乃至活 性空気は、 直立 · 不撓の吸気管 1 を介して、 同 じ く 外郭筒 3 の内部に送 り込まれる。 このと き、 水質浄化処理装置本体は、 転倒の成がないよ う に、 強固に保持されていなければならない。

第 5 の実施の形態では、 単なる空気の代り に、 オゾン入り の空気又は 活性空気を吸気管 1 に送り 込むこ とに したから、 それら と微細気泡化と の相乗作用によって、 水質浄化作用を更に増進させる こ とが出来る。 第 5の実施の形態のその余の事項は第 1 乃至第 4の実施の形態と 同様 である。

【 0 0 3 5 】

[第 6 の実施の形態〗

この出願の発明の第 6の実施の形態について説明する。

処理対象水域に雨水等が流入してその水面が変動する と、 吸気ロ 2 の 水深と水圧が変動して、 処理対象水と空気との最適な混合比が崩れる。 そ うする と、 発生し た気泡の怪が予定値よ り も大き く なつて、 水質浄化 に支障を来す。

この実施の形態は、 処理対象水域の水面変動に対処するため、 水質浄 化処理装置本体を適宜の浮子に結合して水底から浮上させ、 水面が変動 したと きでも、 同装置本体の水深位置が変動しないよ う に、 従っ て又、 吸気ロ 2 の水深と水圧が変動しないよ う に したものである。

第 6 の実施の形態のその余の 項は第 1 乃至第 5 の実施の形態と 同様 である。

【 0 0 3 6 】

[第 7 の実施の形態]

第 7 の実施の形態の水質浄化処理方法について説明する。

処理対象水の汚れや酸性化が酷い時は、 即時の改善を計るために、 初 めの期間のみであるが、 中和剤及びノ又は凝集剤等の薬剤を、 本装置又 は他の装置によって、 散水又は散布する。 これによつて、 有機物が強制 浮上せしめられ、 P H度が改善される。

薬剤による改善後は、 第 1 〜第 6の実施の形態による方法及び装置に よ って、 水質浄化を続行する。

水質浄化がある程度進んだ段階で、 バクテ リ ア （好気性バクテ リ ア乃 至アンモニア分解バクテ リ ア） を投入する。 以上の相乗効果によって、 終 （つい） には、 処理対象水を十分に水質 浄化するこ とが出来る。

【 0 0 3 7 】

[微細気泡の捕集 · 検出方法〕

微細気泡の捕集 · 検出方法について説明する。

対象水域で稼働する水質浄化処理装置の近く の水面に直ちに浮上する よ う な気泡は、 容易に視認出来るけれども、 そのよ う な気泡は、 直径が 大き く 、 従って水質浄化には殆ど寄与しない。

水質浄化に寄与し得る気泡は、 その直径が 2〜 3 ミ クロ ン、 或はそれ 以下である と考え られている。 従っ て、 そのよ う な気泡の存否を手ぶら で確認する こ と は出来ない。 顕微鏡によ る観測方法は、 前処理の段階で 気泡が失われて仕舞う から、 恐ら く 有効ではない。 更に言えば、 その直 怪が光の波長 （サブミ クロ ンオーダ） 以下と なっ た気泡の存否を、 光に よ って弁別する こ と は、 理論上不可能である。

以下、 この発明の効果確認の実験に用いた微細気泡の捕集 · 検出方法 については、 第 1 0図を参照しながら、 説明する。

( 0 ) 広口の透明容器 wを用意する。

( 1 ) 透明容器 wを、 第 1 0図 （ a ) の如く 上向き状態のま ま、 対象 水域の水面下に沈める。 透明容器 wには処理対象水が満たされる。

( 2 ) 透明容器 wを水面下で反転させる。

【 0 0 3 8 】

( 3 - 1 ) 水面下で反転させた透明容器 wの底壁外面を、 第 2 図の如 く 、 水面迄引き上げる。 （ 3 - 2 ) 或は、 第 3図の如く 、 広口部近傍迄 水面上に引き揚げる。 する と 、 透明容器 w内の水圧が低下するから、 溶 存気体が気泡化し易く なる。 何れの場合も、 反転した底壁内面は、 浮上する気泡に対して 卜 ラ ッ プ (わな） の役目を果たす。

( 4 ) 透明容器 wのこの状態を暫く 保持する。

( 5 ) 透明容器 wの内部若し く は下方にある微細気泡が、 そのま ま或 は相互に結合して浮上する。 或は、 溶存気体が気泡化し、 浮上する。 浮 上した気泡は、 底壁内面 （ ト ラ ッ プ） で捕集される。 捕集された気泡は 相互に結合して、 よ り大きな気泡と なる。

( 6 ) 直径の大き く なつ た気泡を肉眼で観測する （終） 。

ステ ッ プ （ 3 — 2 ) で透明容器 w内の水圧を減圧させよ う とする と き は、 同容器 wの高さ寸法は出来るだけ大き く するのが良い。

上記の捕集 · 検出方法によれば、 本装置の運転停止後、 3 0分以上 1 時間位経過した後でも、 透明容器 w内に少量の気泡を捕集し得る こ とが 分かっ た。 水中に 3 0分〜 1 時間も滞留していた捕集前の極微細気泡の 直径は、 凡そ 2〜 3 ミ ク ロ ン、 或はそれ以下であろ う と考えられる。

【 0 0 3 9 】

[効果確認の実験 1 〗

実験用の処理対象水域を作り 出すために、 この出願の発明の水質浄化 処理装置を試作した工場の中庭に、 直径 2 . 5 メ ー トル、 高さ 1 . 2 メ 一 ト ルの養殖漁業用 ' 樹脂製水槽を設置して、 約 5 ト ンの真水を入れ、 同装置の試運転を行っ た。

同装置によって生成 · 放出された極微細気泡が同水槽周縁部に到達し ている事実は、 第 1 0図 （ b ) の方法を適用 し、 透明容器内に気泡を捕 集する こ と によって、 確認する こ とが出来た （ 9 7年 6 月 1 3 日） 。 前曰の結果を踏まえて、 水槽中に有機質肥料 （バイ オセラ ミ ッ クス株 式会社製の 2 0 キログラム入り発酵鶏糞 3袋分） を投入して、 1 2 日間 放置し、 発酵させた。 その結果、 水は過剰に汚れて不透明と な り 、 糸み みず迄が盛大に繁殖し、 工場の中庭一杯に強烈な臭気を発散する程の状 態と なつ た。 （ 9 7年 6月 1 4日〜 6月 2 5 日） 。

【 0 0 4 0】

以上の段階で、 水槽の中心部に、 第 1 図〜第 3図の水質浄化処理装置 を潜行させ、 連続 3 0時間の試運転を開始した。 泡が間断なく 汚れを浮 上させる こ とが確認された （ 9 7年 6月 2 5 曰 1 0時半〜 2 6 日 1 7時 二日目、 太陽光線の下では、 汚れを伴っ た泡が、 約 1時間半位で水槽 表面一杯になっ て仕舞う こ とが確認された。 そ こで、 その泡を網で外に 救い出す作業を一日中続けた （ 6月 2 6 日 1 0時半〜 1 7時） 。

(この間に実験担当者 （本装置の製作者） の得た感触は、 完全な浄化 を達成するには以上の十倍位の作業時間 （ 3 0 0時間） が必要であろ う 、 と レヽ ぅ ものであっ た） 。

二日 目の午前 1 0時半から約 1 2時間、 合計 5 ト ンの水をブラス しな がら、 水質浄化処理装置を再度運転した （ 2 6 日 2 2時半〜 2 7 日 1 0 時半） 。

三日 目午前 1 0時半、 運転停止後、 再度前記有機質肥料を投入した。 水補給は、 同日 1 4時半迄断続的に行っ た。 同日 1 4時頃になる と、 水 槽表面の泡の量も減ってきた。 当日の天候は S時々雨であっ た （ 2 7 日 1 0時半〜 1 7時） 。

【 0 0 4 1 】

四日 目、 臭気は殆ど無く なっ た。 1 5時から 1時間程、 試運転を行つ た。 水槽表面に汚れを含んだ泡が現れ、 渦巻星雲状の複雑な皺と な り 、 水槽の周緣部に流れ寄っ た。 しかし、 二日 目のよ う な高泡は発生しなか つ た。 当日の天気は曇時々雨であっ たため、 光合成作用が行われず、 従 つ て藻類 （主にァォコ） が増殖出来なかっ たから、 と判断された。

水質浄化処理装置によって生成 · 放出された極微細気泡が水中に漂つ ている事実は、 水槽周縁部の水域に透明容器を入れ、 第 1 0図 （ b ) の 捕集 · 検出方法を用いる こ と によって、 容易に確認する こ とが出来た。 当日の実験には、 本代理人も立ち会っ た （ 2 8 日 1 5時〜 1 6時） 。 又、 前記実験担当者の報告によれば、 第 1 0図 （ c ) の方法によって 、 運転停止 2 日後にも、 溶存気泡の捕集に成功した事があつ たと いう 。

【 0 0 4 2 】

[効果確認の実験 2 ]

9 7年 8 月 8 日に、 在栃木県 ' 鹿沼 7 2 ゴルフカ ン ト リ ー 7番ホール 脇の人工池の中心寄り の水面下に、 第 1 図〜第 3図の水質浄化処理装置 を設置し、 長期間に亙る連続運転を開始した。

この人工池の水域は、 目測によれば、 縱 8 0 メ ー トル、 横 7 0 メー ト ル、 中心部の深さ 1 メ ー トル強であって、 推定約 5千 ト ンの処理対象水 を湛えている。 この池の水については、 一旦芝生に滲み込んだ降水が再 び池周辺の水脈から湧き出し、 細流と なっ て流れ込んだものであって、 芝生に散布された液体肥料や農薬が随時流入している と い う特殊性があ る ものと考えられる。

と もあれ、 本装置の設置後 1 週間を経過し頃、 先ず白い皺状の浮遊物 がどんどん浮上し始めた。 このと きの浮上浮遊物は、 本装置からの極微 細気泡乃至溶存酸素によって酸化されて成る反応生成物であっ た。

【 0 0 4 3 】

その後の晴天日には、 ァォコが窒素、 燐を消費して盛んに発生 . 増殖 するが、 増殖したァォコ は極微細気泡乃至溶存酸素と反応して死滅 · 凝 集し、 後続の気泡と結合して浮力が与え られ、 水面に浮上するよ う にな つ た。

それらの浮遊物は、 風のある時は風下に吹き寄せられ、 風の無い時は 全体が渦巻星雲状を成してゆつ く り と岸辺に流れ寄せられる こ とが観測 された。 又、 折角凝集せしめた浮上浮遊物質も、 雨に打たれる と きは再 び対象水中に分散せしめられる傾向も観測された。

更に、 9 月 1 3 日 （運転開始後 3 5 日経過） 正午に観測したと こ ろ、 前日及び当日の若干の降雨にも拘らず、 死滅したァォコが岸辺に即して 連な り 、 且つ漂っていた。 この日の観測には、 本代理人も立ち会っ た。 以上の実験結果によれば、 本装置によ って生成 · 放出された極微細気 泡乃至溶解酸素と反応して浮上し、 然る後、 岸辺に風で吹き寄せられ、 或は同心円状の流れに乗って流れ寄る浮上浮遊物質を、 オイ ルフ ェ ンス 等の公知の手段 · 方法で、 連続的乃至断続的に除去する こ と によって、 遂には処理対象水域中の窒素や燐の大部分を除去し、 且つ又、 酸素欠乏 、 亜硝酸塩 （生物毒） 発生、 濁 り等を解消し得る事が判明した。 産業上の利用可能性

この出願の発明は、 以上の様に構成したから、 下記の通り 、 顕著な効 果を奏する こ とが出来る。

( a ) 従来の気液混合装置よ り も、 一段と微細な気泡を発生させる こ と が出来る。 従って、 気泡を長時間滞水させる こ とが出来る。 従っ て又 、 水流を利用 してよ り遠方まで到達せしめる こ とが出来る。

( b ) 従って、 膨大な処理対象水であっても、 確実に水質浄化をする こ とが出来る。 流れのある非閉鎖水域に も適用するこ とが出来る。

( c ) 処理装置を連続的に運転する こ とが出来る。 従って、 水質浄化 作用を長期間に亙って持続させるこ とが出来る。

( d ) 生態系を損なう虞が全く ない。

( e ) 処理対象水の酸性度や生物相等々が千差万別であっ ても、 一律 に適用する こ とが出来る。

( f ) 水質浄化コス ト を大幅に低減させる こ とが出来る。 従って、 地 方自治体や各種経営主体等の負担を、 大幅に節減する こ とが出来る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 1 又は複数個の吸気管 （ 1 . ） と 、 外郭筒 （ 3 ) と 、 内郭筒 （ 4 ) と 、 導水板 （ 5 ) と 、 磁石付散水板 （ 6 ) と 、 回転軸 （ 7 ) と、 水中 モータ （ 8 ) と 、 複数個の支柱 （ 9 . 9 . ） と を含有し、

上記外郭筒 （ 3 ) の頂壁内の中心点には、 軸受 （ 3 b ) が配設され、 同外郭筒 （ 3 ) の上部周壁の 1 又は複数個の点にはそれぞれ、 吸水口 （ 2 . 〜） が穿設され、 同外郭简 （ 3 ) の頂壁内の 1 若し く は複数個の偏 心点、 又は同外郭简 （ 3 ) の上部周壁の他の 1 若し く は複数個の点には それぞれ、 吸気孔 （ 3 p , …） が穿設され、

上記導水板 （ 5 ) の中央部には、 比較的大径の空孔が形成され、 上記磁石付散水板 （ 6 ) は、 回転板 （ 6 d ) と 、 複数個の永久磁石 （ 6 m . 6 m . …） と を含有し、 該回転板 （ 6 d ) の上面には、 複数個の 埋め溝が放射状に穿設され、 該各埋め溝には、 該各永久磁石 （ 6 m . 6 m . …） の一方の磁極が各個に埋め込まれ、 それらの各他方の磁極は各 埋め溝から各個に上方に突出せしめられ、

上記外郭简 （ 3 ) の各吸気孔 （ 3 p , …） には、 上記各吸気管 （ 1 . …） の終端部が気密且つ水密に接続され、

上記導水板 （ 5 ) の内周部は、 上記外郭筒 （ 3 ) の下端部に接続され 、 その外周部は、 上記複数個の支柱 （ 9 . 9 . …） によ って、 上記水中 モータ （ 8 ) の上方に、 支持 · 固定され、

上記回転軸 （ 7 ) の上端部は、 上記軸受 （ 3 b ) によって回転自在に 支持される と共に、 その下端部は、 水中モータ （ 8 ) の回転軸に連結さ れ、

上記内郭简 （ 4 ) は、 上記外郭筒 （ 3 ) の中心軸線上に、 上記回転軸 ( 7 ) によって軸支され、

上記内郭简 （ 4 ) の外周面と上記外郭简 （ 3 ) の内周面との間には、 上記各吸気管 （ 1 ， 一） から流入した空気を上記各吸水口 （ 2 . ） か ら流入した処理対象水に混合して無数の微小な気泡を生成させる と共に 該各気泡中の酸素成分を該処理対象水中に可及的に溶解させるための、 第 1 の間隙 （ g ： ) が形成され、

上記磁石付散水板 （ 6 ) は、 上記導水板 （ 5 ) と平行に、 上記回転軸 ( 7 ) によって軸支され、

上記磁石付散水板 （ 6 ) の上面と上記導水板 （ 5 ) の下面との間には 、 上記第 1 の間隙 （ g , ) から流入した上記処理対象水中の全ての気泡 を更に分割して極微細化する と共に、 該各気泡中の酸素成分を上記処理 対象水中に可及的に溶解させるための、 第 2 の間隙 （ g ₂ ) が形成され ている、

水質浄化処理装置。

2 . 1 又は複数個の吸気管 （ 1 . ） と 、 外郭筒 （ 3 ) と、 磁石付内郭 筒 （ 4 ) と 、 導水板 （ 5 ) と 、 磁石付散水板 （ 6 ) と 、 回転軸 （ 7 ) と 、 水中モータ （ 8 ) と 、 複数個の支柱 （ 9 . 9 . ） と を含有し、 上記外郭筒 （ 3 ) の頂壁内の中心点には、 軸受 （ 3 b ) が配設され、 同外郭筒 （ 3 ) の上部周壁の 1 又は複数個の点にはそれぞれ、 吸水口 （ 2 . が穿設され、 同外郭简 （ 3 ) の頂壁内の 1 若し く は複数個の偏 心点、 又は同外郭筒 （ 3 ) の上部周壁の他の 1 若し く は複数個の点には それぞれ、 吸気孔 （ 3 p . ··· ) が穿設され、

上記磁石付内郭筒 （ 4 ) の外周面には、 縦長形状の多数の埋め溝が形 成され、 該各埋め溝には、 水平方向に磁化された多数の永久磁石 （ 4 m , 4 m . ··· ) が各個に埋め込まれ、 上記導水板 （ 5 ) の中央部には、 比較的大径の空孔が穿設され、 上記磁石付散水板 （ 6 ) は、 回転板 （ 6 d ) と、 複数個の永久磁石 （ 6 m . 6 m , ） と を含有し、 該回転板 （ 6 d ) の上面には、 複数個の 埋め溝が放射状に穿設され、 該各埋め溝には、 該各永久磁石 （ 6 m , 6 m . の一方の磁極が各個に埋め込まれ、 それらの各他方の磁極は各 埋め溝から各個に上方に突出せしめられ、

上記外郭筒 （ 3 ) の各吸気孔 （ 3 p , …） には、 上記各吸気管 （ 1 , …） の終端部が気密且つ水密に接続され、

上記導水板 （ 5 ) の内周部は、 上記外郭筒 （ 3 ) の下端部に接続され 、 上記導水板 （ 5 ) の外周部は、 上記複数個の支柱 （ 9 , 9 . …） によ つ て、 上記水中モータ （ 8 ) の上方に、 支持 · 固定され、

上記回転軸 （ 7 ) の上端部は、 上記軸受 （ 3 b ) によって回転自在に 支持される と共に、 その下端部は、 水中モータ （ 8 ) の回転軸に連結さ れ、

上記内郭简 （ 4 ) は、 上記外郭简 （ 3 ) の中心軸線上に、 上記回転軸 ( 7 ) によって軸支され、

上記内郭简 （ 4 ) の外周面と上記外郭简 （ 3 ) の内周面との間には、 上記各吸気管 （ 1 . …） から流入した空気を上記各吸水口 （ 2 . ·'· ) か ら流入した処理対象水に混合して無数の微細な気泡を生成させる と共に 該各気泡中の酸素成分を該処理対象水中に可及的に溶解させるための、 第 1 の間隙 （ g , ) が形成され、

上記磁石付散水板 （ 6 ) は、 上記導水板 （ 5 ) と平行に、 上記回転軸 ( 7 ) によって軸支され、

上記磁石付散水板 （ 6 ) の上面と上記導水板 （ 5 ) の下面との間には 、 上記第 1 の間隙 （ g , ) から流入した上記処理対象水中の全ての気泡 を更に分割して極微細化する と共に、 該各気泡中の酸素成分を上記処理 対象水中に可及的に溶解させるための、 第 2 の間隙 （ g ₂ ) が形成され ている、

水質浄化処理装置。

3 . 前記外郭筒 （ 3 ) の内周面にも、 縦長形状の多数の埋め溝が形成さ れ、

該各埋め溝には、 水平方向に磁化された多数の永久磁石 （ 4 m . 4 m . …） が各個に埋め込まれている、

請求の範囲第 2項記載の水質浄化処理装置。

4 . 前記導水板 （ 5 ) の下面に も複数個の埋め溝が放射状に形成され、 該各埋め溝には、 垂直方向に磁化された複数個の永久磁石 （ 5 m . 5 m . '·· ) が各個に埋め込まれている、

請求の範囲第 1 項から第 3項までの何れか一つに記載の水質浄化処理 装置。

5 . オゾン又は活性空気発生装置を含有し、

該オゾン又は活性空気発生装置は、 前記吸気管 （ 1 . ··· ) の前段に、 直接若し く は送風管を介して、 接続されている、

請求の範囲第 1 項から第 4項までの何れか一つに記載の水質浄化処理 装置，