JP2008149265A - 生物反応装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反応時間が早く高効率の生物反応を行う。
【解決手段】水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３は、電流計３０,空気流量計２６,ニードルバルブ２８および制御部５１によって電動機の電流値と取り込む空気量が制御される。また、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２は、電流計１７,空気流量計２１,ニードルバルブ２４および制御部５１によって循環ポンプ１８の電流値および取り込む空気量が制御される。また、ナノバブル発生機３５は、電流計３８,空気流量計４１,ニードルバルブ４２および制御部５１によって循環ポンプ３６の電流値および取り込む空気量が制御される。したがって、上記各電流値と上記各空気量とを制御することによって、目的に応じた大きさや量のバブルを発生させることができ、生物反応部３における生物反応の反応時間の短縮や反応効率の改善を図ることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、生物を効率的に活性化してより大きな生物反応を行う生物反応装置に関する。

従来、捲縮加工糸を束ねて全体として球状や紐状の繊維塊状充填材によって反応槽内に充填層を設けて、生物濾過や接触曝気を行う生物反応装置がある。この生物反応装置の上記繊維塊状充填材は、繊維が有する大きな空隙率と大きな比表面積とによって処理槽内に保持できる微生物量が極めて大であると共に、装置の負荷量を格段に増加することができる。しかしながら、上記繊維塊状充填材は、微生物が附着し過ぎて閉塞し、圧密が生ずるため、上記繊維塊状充填材に充分な量の微生物が附着する以前に逆洗を行う必要があり、上記繊維塊状充填材が保持可能な量よりも少ない微生物しか反応に寄与することができないという問題がある。

そこで、特開平７‐４７３８４号公報(特許文献１)に開示された生物反応装置においては、上記繊維塊状充填材に、この繊維塊状充填材の圧密を防止するための緩衝材を混在させるようにしている。こうすることによって、通水開始時,通水終了時および逆洗後の充填層の底部と上部との圧力損失を大幅に少なくすることができ、繊維塊状充填材の閉塞による圧密を防止できる。したがって、上記繊維塊状充填材の特徴である大きな空隙率と比表面積を活用して、多量の微生物を上記繊維塊状充填材に保持させて、生物濾過を効率よく行うことができるのである。

このように、上記特許文献１に開示された従来の生物反応装置においては、上記繊維塊状充填材に多量の微生物を保持させて、生物濾過を効率よく行うことができる。しかしながら、生物反応は、化学薬品が不要で反応が温和である分、化学反応や物理処理と比較して未だ反応時間が遅く、反応効率が悪いという問題がある。
特開平７‐４７３８４号公報

そこで、この発明の課題は、反応時間が早く高効率の生物反応を行うことができる生物反応装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の生物反応装置は、
液体が導入される水槽と、サイズが異なるマイクロナノバブルを発生させる複数種類のマイクロナノバブル発生装置と、上記マイクロナノバブルよりも小さいサイズのナノバブルを発生させるナノバブル発生装置とを含むと共に、上記水槽に導入された液体に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる生物反応活性化準備部と、
上記生物反応活性化準備部から上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された液体が導入されると共に、上記液体に対する生物による反応処理が行われる生物反応部と
を備えたことを特徴としている。

微生物による排水処理に代表される液体に対する生物処理には、様々なサイズの微生物や動物や植物等の生物が拘わっている。そして、それらの生物を効果的に活性化するためには、マイクロバブルとナノバブルとが混在したマイクロナノバブルとナノバブルとを組み合わせて、種々のサイズのバブルを作用させることが有効である。

上記構成によれば、生物反応活性化準備部において、複数種類のマイクロナノバブル発生装置とナノバブル発生装置とによって、水槽に導入された液体に、サイズが異なるマイクロナノバブルと上記マイクロナノバブルよりも小さいサイズのナノバブルとを含有させることができる。したがって、上記生物反応活性化準備部から上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された液体が導入される生物反応部においては、上記液体に対する反応処理に拘わる生物が、種々のサイズの上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって効果的に活性化される。その結果、上記生物反応部での生物反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、
取り込む空気量および電動部の電流値が制御部によって制御され、且つ、運転時間が第１タイマーによって制御される上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置が設置されたマイクロナノバブル発生槽と、
取り込む空気量および電動部の電流値が上記制御部によって制御され、且つ、運転時間が第２タイマーによって制御される上記ナノバブル発生装置が設置されたナノバブル発生槽と
を備えている。

この実施の形態によれば、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置に取り込む空気量および電動部の電流値が制御されることによって、上記発生されるマイクロナノバブルのサイズおよび発生量が制御される。同様に、上記ナノバブル発生装置に取り込む空気量および電動部の電流値が制御されることによって、上記発生されるナノバブルのサイズおよび発生量が制御される。したがって、上記生物反応部での上記反応処理に拘わる生物を活性化させるのに最適な上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとを発生させることができ、上記生物反応における反応時間の短縮および反応効率の改善をより効果的に図ることができる。

さらに、上記第１タイマーおよび第２タイマーを操作することによって、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置との運転時間を個別に設定することができる。したがって、例えば、最初に上記ナノバブル発生装置のみを運転して、上記ナノバブルによって上記生物反応部内の生物を強力に活性化させ、上記生物が充分に活性化された後は、電気使用量が少ない上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置に運転を切り換えて、生物の活性化を持続させる省エネ運転を行うことが可能になる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水処理反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記水処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された水に対する生物による処理が行われる水処理部である。

この実施の形態によれば、水処理部での水処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる排水処理反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記排水処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排水に対する生物による処理が行われる排水処理部である。

この実施の形態によれば、排水処理部での排水処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による排水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された冷却水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる冷却反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記冷却反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された冷却水に対する生物による処理が行われる冷却部である。

この実施の形態によれば、冷却部での水処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

さらに、上記冷却部において上記冷却水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有されるので、冷却効率の改善および冷却装置の洗浄を行うことができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる硝化脱窒反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記硝化脱窒反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排水に対する生物による硝化脱窒処理が行われる硝化脱窒部である。

この実施の形態によれば、硝化脱窒部での硝化脱窒処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による硝化脱窒処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された水耕液に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水耕栽培反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記水耕栽培反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された水耕液と生物とによる水耕栽培が行われる水耕栽培部である。

この実施の形態によれば、水耕栽培部での水耕栽培に拘わる微生物および植物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記微生物による水耕栽培反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができると共に、上記植物の品質向上を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排ガス処理用水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる排ガス処理反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記排ガス処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排ガス処理用水に対する生物による排ガス処理が行われる排ガス処理部である。

この実施の形態によれば、排ガス処理部での排ガス処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による排ガス処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された浴槽水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる大規模浴槽反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記大規模浴槽反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された浴槽水に対する生物による浄化処理が行われる大規模浴槽部である。

この実施の形態によれば、大規模浴槽部での浄化処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルによって効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による浄化処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善と、浴槽水の水質改善とを、図ることができる。

さらに、上記大規模浴槽部において上記浴槽水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有されるので、人体に対する血流量の増加等の生活習慣病に対する治癒効果を得ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された発酵液に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる発酵反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記発酵反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された発酵液に対する生物による発酵が行われる発酵部である。

この実施の形態によれば、発酵部での発酵に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による発酵反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入されたプール用水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させるプール反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記プール反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有されたプール用水に対する生物による浄化処理が行われるプール部である。

この実施の形態によれば、プール部での浄化処理に拘わる微生物等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記生物による浄化処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

さらに、上記プール部において上記プール用水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有されるので、プールそのものおよび配管の洗浄効果を得ることができる。また、上記プール用水における病原菌の発生を抑制することができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された補給水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水産養殖反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記水産養殖反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された補給水に対する生物による処理が行われる水産養殖部である。

この実施の形態によれば、水産養殖部での水処理に拘わる微生物および水産養殖部で養殖される魚類等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記微生物による水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができると共に、上記魚類の品質向上を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された補給水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる展示水槽反応活性化準備部であり、
上記生物反応部は、上記展示水槽反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された補給水に対する生物による処理が行われる展示水槽部である。

この実施の形態によれば、展示水槽部での水処理に拘わる微生物および展示水槽部で展示されている魚類等の生物を、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とによって発生された上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルとによって、効果的に活性化させることができる。したがって、上記微生物による水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができると共に、上記魚類の歩留まり向上を図ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記ナノバブル発生槽に設置された上記ナノバブル発生装置は、気液混合気体せん断方式によって上記ナノバブルを発生させるようになっている。

実験結果から、気液混合気体せん断方式によって発生されたバブルによる生理活性効果が高いことが分かっている。この実施の形態によれば、上記ナノバブル発生装置は気液混合気体せん断方式によって上記ナノバブルを発生させるので、最適な生物活性効果を得ることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記マイクロナノバブル発生槽に設置された複数種類のマイクロナノバブル発生装置のうちの少なくとも一つは、水中ポンプ方式によって上記マイクロナノバブルを発生させようになっており、少なくとも他の一つは、旋回流方式によって上記マイクロナノバブルを発生させるようになっている。

この実施の形態によれば、先ず、旋回流方式によるマイクロナノバブル発生装置に比してサイズが大きく多量のマイクロナノバブルを発生する水中ポンプ方式によるマイクロナノバブル発生装置によって、少し大きめのマイクロナノバブルを多量に発生させる。その後、その少し大きめのマイクロナノバブルを含有している液体を上記旋回流方式によるマイクロナノバブル発生装置に導入することによって、サイズが小さいマイクロナノバブルを発生させることが可能になる。したがって、生物活性に効果的な種々のサイズのマイクロナノバブルを発生させることができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記生物反応部には、上記マイクロナノバブル発生槽から上記マイクロナノバブルが含有された液体が導入される一方、上記ナノバブル発生槽から上記ナノバブルが含有された液体が導入されるようになっている。

この実施の形態によれば、マイクロナノバブル発生槽からの液体とナノバブル発生槽からの液体とを、夫々個別に上記生物反応部に導入することができる。したがって、目的に応じて、システムを構築することができる。例えば、強力な生理活性作用が必要な場合には、上記ナノバブル発生装置のみを２４時間連続で運転して、上記ナノバブルが含有された液体のみを上記生物反応部に導入する。また、弱い生理活性効果が必要な場合には、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置のみ運転して、上記マイクロナノバブルが含有された液体のみを上記生物反応部に導入する。また、その中間の場合は、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置との両方を運転して、上記マイクロナノバブルが含有された液体と上記ナノバブルが含有された液体とを上記生物反応部に導入することができる。

また、１実施の形態の生物反応装置では、
上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とは、上記第１タイマーおよび上記第２タイマーによって交互に運転されるようになっている。

この実施の形態によれば、上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置を交互に運転することによって、目的に応じて最適な運転方法を構築することができる。例えば、最初に上記ナノバブル発生装置のみを運転して、上記ナノバブルによって上記生物反応部内の生物を強力に活性化させ、上記生物が充分に活性化された後は、電気使用量が少ない上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置に運転を切り換えて、生物の活性化を持続させる省エネ運転を行うことができる。

以上より明らかなように、この発明の生物反応装置によれば、生物反応活性化準備部において、複数種類のマイクロナノバブル発生装置とナノバブル発生装置とによって、水槽に導入された液体にサイズが異なるマイクロナノバブルとナノバブルとを含有させることができるので、上記生物反応活性化準備部から上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された液体が導入される生物反応部においては、上記液体に対する反応処理に拘わる微生物や動物や植物等の様々なサイズの生物が、種々のサイズの上記マイクロナノバブルと上記ナノバブルによって効果的に活性化される。したがって、上記生物反応部での生物反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。本実施の形態は、適用範囲が広く、微生物のみならず、植物や動物等の全ての生物を対象とした生物反応装置に関する。

図１において、生物反応装置１は、生物反応活性化準備部２と生物反応部３とから概略構成されている。生物反応活性化準備部２は、大きくは、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４と旋回流型マイクロナノバブル発生装置５とナノバブル発生装置６とから構成されている。ここで、ナノバブル発生装置６は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４および旋回流型マイクロナノバブル発生装置５と比べて数倍の駆動エネルギーを必要とするが、生成されるナノバブルのサイズは１μm以下とマイクロナノバブルよりも小さく、生物に対する活性化力がマイクロナノバブルの数倍以上優れている。

上記生物反応活性化準備部２は、水槽７に液体を導入し、この水槽７内に設置されている水中ポンプ８によって、バルブ９が開になると、マイクロナノバブル発生水槽１０に、水槽７中の液体を導入する。

上記マイクロナノバブル発生水槽１０は、大きくは、マイクロナノバブル発生水槽１０の外部に設置された第１タイマー１１と、マイクロナノバブル発生水槽１０の内部に設置された旋回流型マイクロナノバブル発生部１２および水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３とから構成されている。このように、マイクロナノバブル発生水槽１０には、２台のマイクロナノバブル発生機が設置されているのである。そして、水槽７中の液体が、水配管１４の出口側に設置されているバルブ９によって流量が制御管理されて、マイクロナノバブル発生水槽１０に導入される。

上記マイクロナノバブル発生水槽１０における入口側(つまり、水槽７からの液体の導入側)には、ブロワー１５を有する水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３が配置されている。また、マイクロナノバブル発生水槽１０における出口側(つまり、オーバーフロー配管１６による排出側)には、電流計１７の測定値に基づいて電動機の電流値が制御部５１によって制御されている循環ポンプ１８と、循環ポンプ１８の吸い込み管１９と、ニードルバルブ２０とに、配管によって接続されている旋回流型マイクロナノバブル発生部１２が配置されている。ここで、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２への空気は、空気流量計２１によって流量が正確に測定されて空気吸い込み管２２から取り込まれ、空気配管２３を経て、上記流量の測定値に基づいて制御部５１によって開度が制御されるニードルバルブ２４を介して所定の供給量で供給される。

すなわち、本実施の形態においては、上記マイクロナノバブル発生水槽１０に液体を導入し、最初に水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３によってマイクロナノバブルを大きいサイズで製造し、次に、上記大きいサイズのマイクロナノバブル含有水を旋回流型マイクロナノバブル発生部１２に導入して、小さいサイズのマイクロナノバブルを製造するのである。

ところで、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３への空気は、空気流量計２６によって流量が正確に測定されて空気吸い込み管２５から取り込まれてブロワー１５に供給され、ブロワー１５によって、空気配管２７を通って上記流量の測定値に基づいて制御部５１によって開度が制御されるニードルバルブ２８を介して空気量が正確に制御されて供給される。このように、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３が必要とする空気量が、ブロワー１５によって正確に供給される。すなわち、ブロワー１５への必要空気量は、空気流量計２６の測定値に基づいて正確に流量が制御されてブロワー１５に供給され、ブロワー１５によって水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３に供給されるのである。

上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３に正確な流量で空気を供給することによって要求されるマイクロナノバブルを発生させるのであるが、空気量が多い場合にはミリバブルなどが発生して効果がなくなってしまう。具体的には、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３の空気吸い込み量が５リットル/分であり、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２の空気吸い込み量は１リットル/分であるから、１リットル/分の空気量がサイズの小さいマイクロナノバブル形成に有効に利用されることになる。

尚、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３と旋回流型マイクロナノバブル発生部１２に関係する循環ポンプ１８との運転は、目的に応じて、第１タイマー１１と、その設定値を水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３および循環ポンプ１８に伝送する信号線５２,２９とによって、自由に設定できるようになっている。さらに、循環ポンプ１８における電動機の電流値が電流計１７によって測定され、この電流の測定値に基づいて制御部５１によって循環ポンプ１８の運転が制御されて、最適なマイクロナノバブルを発生できるようになっている。また、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３における電動機の電流値が電流計３０によって測定され、この電流の測定値に基づいて制御部５１によって水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３の運転が制御されて、最適なマイクロナノバブルを発生できるようになっている。すなわち、最適なサイズのマイクロナノバブルは、取り込まれる空気量と水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３および循環ポンプ１８における電動機の電流値とで決定されることになる。

尚、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３からはマイクロナノバブル水流３１が発生され、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２からはマイクロナノバブル水流３２が発生されている。

また、上記水槽７内の液体は、水中ポンプ８が動作すると共に、バルブ３３が開になることによって、ナノバブル発生水槽３４に導入される。

上記ナノバブル発生水槽３４の外部には、ナノバブル発生機３５が設置されている。このナノバブル発生機３５の内部には、循環ポンプ３６と循環ポンプ３６の吐出側に配管で連結されたナノバブル発生部３７とが収納されている。循環ポンプ３６の電動機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３の電動機や循環ポンプ１８の電動機と比較して、格段に大型となっている。そして、循環ポンプ３６の電動機は、その電流値が電流計３８によって測定され、この電流値の特定値に基づいて制御部５１によって循環ポンプ３６の運転が制御されて、最適なナノバブルを生成するようになっている。

また、上記循環ポンプ３６の吸い込み配管である水配管３９の先端には、吸い込み口４０が設置されている。そして、ナノバブル発生水槽３４内の液体を循環ポンプ３６で吸い込み、ナノバブル発生部３７に高圧で供給するようになっている。ナノバブル発生部３７への空気は、空気流量計４１で空気量が正確に測定され、上記流量の測定値に基づいて制御部５１によって開度が制御されるニードルバルブ４２を介して、所定の供給量で空気吸い込み管４３から取り込まれて供給される。

すなわち、上記ナノバブル発生部３７よって生成される最適なサイズのナノバブルは、取り込まれる空気量と循環ポンプ３６の電動機の電流値とで決定されることになる。

そして、上記ナノバブル発生部３７から吐出されたナノバブルを含む液体は、水配管４４を経て、吐出口４５より吐出されて、ナノバブル水流４６を発生させる。尚、循環ポンプ３６の運転は、第２タイマー４７とその設定値を循環ポンプ３６に伝送する信号線４８とによって、自由に設定できるようになっている。

すなわち、本実施の形態においては、上記ナノバブル発生装置６は、気液混合気体せん断方式によって上記ナノバブルを発生させるのである。

こうして、上記マイクロナノバブル発生水槽１０を出た液体は、オーバーフロー配管１６によって生物反応部３に導入される。同様に、ナノバブル発生水槽３４を出た液体は、オーバーフロー配管４９によって生物反応部３に導入される。

ここで、上記生物反応部３とは、生物によって反応を行う全ての反応部に該当し、適用範囲は広い。一例を挙げれば、微生物全般,植物,魚類および動物等の全ての生物による反応部が該当する。

上記ナノバブル発生水槽３４からのナノバブルを含む液体とマイクロナノバブル発生水槽１０からのマイクロナノバブルを含む液体とは、ケースバイケースの混合率で生物反応部３に導入されて、生物反応部３の生物の活性化を促進することになる。

以下、上記構成を有する生物反応装置における運転方法について説明する。例えば、１例として、第２タイマー４７によって、最初にナノバブル発生装置６のみを駆動してナノバブルを発生させ、生物反応部３内の生物を強力に活性化させる。そして、生物が活性化した後は、第２タイマー４７によって、ナノバブル発生装置６でのナノバブルの発生を中止する。そして、次に、第１タイマー１１によって、性能は弱いが省エネ運転を目的とする少ない電気使用量のマイクロナノバブル発生装置である水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４と旋回流型マイクロナノバブル発生装置５とを駆動して、マイクロナノバブルを発生させて、省エネ運転によって活性化の持続運転を行うのである。

また、他の１例として、上記第１タイマー１１および第２タイマー４７によって、ナノバブルもマイクロナノバブルも最初から最大限発生させる運転方法もある。要は、目的により第１タイマー１１および第２タイマー４７によって運転方法を設定すれば良いのである。尚、第１タイマー１１および第２タイマー４７による水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３,旋回流型マイクロナノバブル発生部１２およびナノバブル発生機３５のオンとオフとに同期させて、ブロワー１５および循環ポンプ１８,３６のオンとオフとが制御されることは言うまでもない。

上記生物反応部３を出た液体は、さらに生物反応の効率を高めるために、返送配管５０を介して水槽７に返送される。

ここで、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３については特に限定するものではなく、本実施の形態においては野村電子工業株式会社の製品を採用した。また、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２は、ナノプラネット研究所の製品を採用した。また、ナノバブル発生機３５は、株式会社協和機設の製品を採用した。尚、他メーカーの製品も数多く販売されているが、目的に従って選定すれば良い。

また、通常のバブル(気泡)とマイクロバブルとナノバブルとの３種類のバブルについて説明すると、以下の通りである。

先ず、通常のバブル(気泡)は、水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。次に、マイクロバブルは、直径が５０ミクロン(μm)以下の微細気泡であり、水中で縮小していき、ついには消滅(完全溶解)してしまう。次に、ナノバブルは、上記マイクロバブルよりもさらに小さい(直径が１ミクロン(μm)以下の１００nm〜２００nｍ)微細気泡であり、いつまでも水の中に存在することが可能である。尚、上記マイクロナノバブルとは、上記マイクロバブルと上記ナノバブルとが混合した微細気泡である。

排水処理に寄与する微生物には、サイズが比較的大きいミミズ類、次にサイズが大きい原生動物、サイズが小さい細菌(バクテリア)が存在している。そして、それらを効果的に活性化するためには、大きさが異なるマイクロバブル、マイクロナノバブル、ナノバブルを組み合わせて生物に作用させることが有効である。

以上のごとく、本実施の形態においては、生物反応装置１に、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４と旋回流型マイクロナノバブル発生装置５とからなるサイズが異なるマイクロナノバブルを発生させる２種類のマイクロナノバブル発生装置と、上記マイクロナノバブルよりも小さいサイズのナノバブルを発生させるナノバブル発生装置６からなる１種類のナノバブル発生装置とから、構成される生物反応活性化準備部２を設けている。したがって、生物反応部３における生物に対して、上記２種類のマイクロナノバブル発生装置で発生されたマイクロナノバブルと、上記１種類のナノバブル発生装置で発生されたナノバブルと、を組み合わせて作用させることができ、効果的に活性化させることができる。その結果、生物反応部３における生物反応の反応時間の短縮や反応効率の改善を図ることができる。

その際に、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３は、電流計３０,空気流量計２６,ニードルバルブ２８および制御部５１によって、電動機の電流値および取り込まれる空気量が正確に制御されている。また、旋回流型マイクロナノバブル発生部１２は、電流計１７,空気流量計２１,ニードルバルブ２４および制御部５１によって、循環ポンプ１８の電動機の電流値および取り込まれる空気量が正確に制御されている。また、ナノバブル発生機３５は、電流計３８,空気流量計４１,ニードルバルブ４２および制御部５１によって、循環ポンプ３６の電動機の電流値および取り込まれる空気量が正確に制御されている。

したがって、上記各電流値および上記各空気量を制御することによって、目的に応じた大きさや量のバブルを発生させることができ、生物反応部３における生物反応の反応時間の短縮や反応効率の改善をより効果的に図ることができる。

また、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機１３および旋回流型マイクロナノバブル発生部１２は、第１タイマー１１によって運転時間が設定可能になっている。また、ナノバブル発生機３５は、第２タイマー４７によって運転時間が設定可能になっている。

したがって、目的に応じて、上記２種類のマイクロナノバブル発生装置４,５で発生されるマイクロナノバブルと上記１種類のナノバブル発生装置６で発生されるナノバブルとの発生時間を設定することができる。その結果、例えば、最初に上記ナノバブルのみを発生させて、生物反応部３内の生物を強力に活性化させる。そして、生物が充分に活性化された後は、少ない電気使用量の水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４と旋回流型マイクロナノバブル発生装置５とによって上記マイクロナノバブルのみを発生させて、生物の活性化を持続させる省エネ運転を行うことが可能になる。

・第２実施の形態
図２は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図２において、生物反応装置６１は、水処理反応活性化準備部６２と水処理部６３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「水」である水処理反応活性化準備部６２に置き換わり、生物反応部３が水処理部６３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置６１は、水処理反応活性化準備部６２と水処理部６３とで構成されている。したがって、水処理反応活性化準備部６２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて水処理部６３に供給し、水処理部６３における主として水処理に関係する微生物を活性化させて、水処理能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

・第３実施の形態
図３は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図３において、生物反応装置７１は、排水処理反応活性化準備部７２と排水処理部７３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「排水」である排水処理反応活性化準備部７２に置き換わり、生物反応部３が排水処理部７３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置７１は、排水処理反応活性化準備部７２と排水処理部７３とで構成されている。したがって、排水処理反応活性化準備部７２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて排水処理部７３に供給し、排水処理部７３における主として排水処理に関係する微生物を活性化させて、排水処理能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による排水処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができるのである。

・第４実施の形態
図４は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図４において、生物反応装置８１は、冷却反応活性化準備部８２と冷却部８３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「冷却水」である冷却反応活性化準備部８２に置き換わり、生物反応部３が冷却部８３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置８１は、冷却反応活性化準備部８２と冷却部８３とで構成されている。したがって、冷却反応活性化準備部８２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて冷却部８３に供給し、冷却部８３における主として冷却水処理に関係する微生物を活性化させて、上記冷却水処理能力を最大限に引き出すことができる。さらに、冷却水にナノバブルあるいはマイクロナノバブルを含有させることによって、冷却効率の改善および冷却装置熱交換部の洗浄を行うことができる。

・第５実施の形態
図５は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図５において、生物反応装置９１は、硝化脱窒反応活性化準備部９２と硝化脱窒部９３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「排水」である硝化脱窒反応活性化準備部９２に置き換わり、生物反応部３が硝化脱窒部９３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置９１は、硝化脱窒反応活性化準備部９２と硝化脱窒部９３とで構成されている。したがって、硝化脱窒反応活性化準備部９２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて硝化脱窒部９３に供給し、硝化脱窒部９３における主として硝化脱窒処理に関係する微生物を活性化させて、硝化脱窒処理能力を最大限に引き出すことができる。

・第６実施の形態
図６は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図６において、生物反応装置１０１は、水耕栽培反応活性化準備部１０２と水耕栽培部１０３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「水耕液」である水耕栽培反応活性化準備部１０２に置き換わり、生物反応部３が水耕栽培部１０３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１０１は、水耕栽培反応活性化準備部１０２と水耕栽培部１０３とで構成されている。したがって、水耕栽培反応活性化準備部１０２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて水耕栽培部１０３に供給し、水耕栽培部１０３における主として水耕栽培に関係する植物および微生物を活性化させて、水耕栽培の能力を最大限に引き出すと共に、植物の品質を向上させることができる。このように、水耕栽培の場合には、植物そのものの活性化と植物の根に介在する微生物の活性化とを図ることができる。

・第７実施の形態
図７は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図７において、生物反応装置１１１は、排ガス処理反応活性化準備部１１２と排ガス処理部１１３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「排ガス処理用水」である排ガス処理反応活性化準備部１１２に置き換わり、生物反応部３が排ガス処理部１１３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１１１は、排ガス処理反応活性化準備部１１２と排ガス処理部１１３とで構成されている。したがって、排ガス処理反応活性化準備部１１２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて排ガス処理部１１３に供給し、排ガス処理部１１３における主として排ガス処理に関係する微生物を活性化させて、排ガス処理の能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による排ガス処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

尚、排ガス処理の場合には、排ガス処理用水中の微生物の活性化と、排ガス処理用の用水に含まれるマイクロナノバブルおよびナノバブルによる排ガス処理用水そのものの性状の改善とを図ることができ、排ガス処理効率を改善できることが判明している。

・第８実施の形態
図８は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図８において、生物反応装置１２１は、大規模浴槽反応活性化準備部１２２と大規模浴槽部１２３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「浴槽水」である大規模浴槽反応活性化準備部１２２に置き換わり、生物反応部３が大規模浴槽部１２３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１２１は、大規模浴槽反応活性化準備部１２２と大規模浴槽部１２３とで構成されている。したがって、大規模浴槽反応活性化準備部１２２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて大規模浴槽部１２３に供給し、大規模浴槽部１２３における主として洗浄処理に関係する微生物を活性化させて、浴槽水の洗浄処理の能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による浄化処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善と、上記浴槽水の水質改善とを、図ることができる。

尚、本実施の形態においては、上記洗浄処理に関係する微生物の活性化に加えて、浴槽水に含まれるマイクロナノバブルおよびナノバブルによって人体の血流量を増加させることができ、浴槽水の性状や効能を高めることができる。

・第９実施の形態
図９は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図９において、生物反応装置１３１は、発酵反応活性化準備部１３２と発酵部１３３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「発酵液」である発酵反応活性化準備部１３２に置き換わり、生物反応部３が発酵部１３３に置き換わっている点、において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて、詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１３１は、発酵反応活性化準備部１３２と発酵部１３３とで構成されている。したがって、発酵反応活性化準備部１３２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて発酵部１３３に供給し、発酵部１３３における主として発酵に関係する微生物を活性化させて、発酵の能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による発酵反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

すなわち、本実施の形態における具体的成果としては、発酵時間の短縮や発酵品質の向上等がある。

・第１０実施の形態
図１０は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図１０に示すように、生物反応装置１４１は、プール反応活性化準備部１４２とプール部１４３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「プール用水」であるプール反応活性化準備部１４２に置き換わり、生物反応部３がプール部１４３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて、詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１４１は、プール反応活性化準備部１４２とプール部１４３とで構成されている。したがって、プール反応活性化準備部１４２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させてプール部１４３に供給し、プール部１４３における主としてプール用水の洗浄処理に関係する微生物を活性化させて、プール用水の洗浄能力を最大限に引き出すことができる。その結果、上記微生物による浄化処理反応における反応時間の短縮および反応効率の改善を図ることができる。

さらに、プールそのものおよび配管の洗浄効果を得ることができる。さらに、プール部１４３において、ナノバブルおよびマイクロナノバブルを活用してプール用水の除菌を行うことも可能であり、プール用水の維持管理に有効となる。

・第１１実施の形態
図１１は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図１１に示すように、生物反応装置１５１は、水産養殖反応活性化準備部１５２と水産養殖部１５３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「補給水」である水産養殖反応活性化準備部１５２に置き換わり、生物反応部３が水産養殖部１５３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて、詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１５１は、水産養殖反応活性化準備部１５２と水産養殖部１５３とで構成されている。したがって、水産養殖反応活性化準備部１５２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて水産養殖部１５３に供給し、水産養殖部１５３における主として水産養殖水の浄化に関係する微生物を活性化させ、水産養殖に関係する魚類の活性化させて魚類の品質向上を図ることができる。また、水産養殖部１５３において、ナノバブルおよびマイクロナノバブルを活用して水産養殖用水の病原菌に対する除菌も可能であり、水産養殖用水の維持管理に有効となる。

・第１２実施の形態
図１２は、本実施の形態の生物反応装置における構成を示す図である。図１２に示すように、生物反応装置１６１は、水族館における展示水槽反応活性化準備部１６２と展示水槽部１６３とから概略構成されている。

本実施の形態は、上記第１実施の形態と比較して、上記第１実施の形態における生物反応活性化準備部２が、水槽７に導入される液体が「補給水」である展示水槽反応活性化準備部１６２に置き換わり、生物反応部３が展示水槽部１６３に置き換わっている点において異なる。したがって、上記第１実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて、詳細説明は省略する。以下においては、上記第１実施の形態とは異なる部分についてのみ説明する。

上述したように、本実施の形態における生物反応装置１６１は、展示水槽反応活性化準備部１６２と展示水槽部１６３とで構成されている。したがって、展示水槽反応活性化準備部１６２において、目的に応じてナノバブルおよびマイクロナノバブルを自由に選択して発生させて展示水槽部１６３に供給し、展示水槽部１６３における展示水槽水の浄化に関係する微生物を活性化させ、展示水槽関係する魚類の活性化させることができる。さらに、展示水槽部１６３において、ナノバブルおよびマイクロナノバブルを活用して展示水槽用水の病原菌に対する除菌も可能であり、展示水槽用水の維持管理に有効となる。

・実験例
図１に基づいて、容量が２ｍ³の水槽７と、容量が０.１m³のマイクロナノバブル発生水槽１０と、容量が０.１ｍ³のナノバブル発生水槽３４と、容量が０.５ｍ³の生物反応部３としての排水処理微生物反応槽と、を有する実験装置を製作した。また、効果を比較するために、容量および構造が同じ水槽７と、容量が０.５ｍ³の生物反応部３としての排水処理微生物反応槽と、を有する比較装置を作成した。

試運転および調整を行った後、３ヶ月間排水処理を行い、上記両排水処理微生物反応槽における処理水の比較を行ったところ、化学的酸素要求量,生物学的酸素要求量,浮遊物質および透明度等の総ての項目において、上記実験装置の方が上記比較装置に比べて水質的に優れていた。

尚、上記各実施の形態においては、上記マイクロナノバブル発生装置として、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置４と旋回流型マイクロナノバブル発生装置５との２種類のマイクロナノバブル発生装置を用いているが、この発明におけるマイクロナノバブル発生装置の種類数は、上述の２種類に限定されるものではない。

この発明の生物反応装置における構成を示す図である。 図１とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１および図２とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図３とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図４とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図５とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図６とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図７とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図８とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図９とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図１０とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。 図１〜図１１とは異なる生物反応装置における構成を示す図である。

符号の説明

１,６１,７１,８１,９１,１０１,１１１,１２１,１３１,１４１,
１５１,１６１…生物反応装置、
２…生物反応活性化準備部、
３…生物反応部、
４…水中ポンプ型マイクロナノバブル発生装置、
５…旋回流型マイクロナノバブル発生装置、
６…ナノバブル発生装置、
７…水槽、
８…水中ポンプ、
１０…マイクロナノバブル発生水槽、
１１…第１タイマー、
１２…旋回流型マイクロナノバブル発生部、
１３…水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、
１５…ブロワー、
１７,３０,３８…電流計、
１８,３６…循環ポンプ、
１９…吸い込み管、
２０,２４,２８,４２…ニードルバルブ、
２１,２６,４１…空気流量計、
２９,４８,５２…信号線、
３１,３２…マイクロナノバブル水流、
３４…ナノバブル発生水槽、
３５…ナノバブル発生機、
３７…ナノバブル発生部、
４０…吸い込み口、
４５…吐出口、
４６…ナノバブル水流、
４７…第２タイマー、
５０…返送配管、
５１…制御部、
６２…水処理反応活性化準備部、
６３…水処理部、
７２…排水処理反応活性化準備部、
７３…排水処理部、
８２…冷却反応活性化準備部、
８３…冷却部、
９２…硝化脱窒反応活性化準備部、
９３…硝化脱窒部、
１０２…水耕栽培反応活性化準備部、
１０３…水耕栽培部、
１１２…排ガス処理反応活性化準備部、
１１３…排ガス処理部、
１２２…大規模浴槽反応活性化準備部、
１２３…大規模浴槽部、
１３２…発酵反応活性化準備部、
１３３…発酵部、
１４２…プール反応活性化準備部、
１４３…プール部、
１５２…水産養殖反応活性化準備部、
１５３…水産養殖部、
１６２…展示水槽反応活性化準備部、
１６３…展示水槽部。

Claims (17)

1. 液体が導入される水槽と、サイズが異なるマイクロナノバブルを発生させる複数種類のマイクロナノバブル発生装置と、上記マイクロナノバブルよりも小さいサイズのナノバブルを発生させるナノバブル発生装置とを含むと共に、上記水槽に導入された液体に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる生物反応活性化準備部と、
   上記生物反応活性化準備部から上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された液体が導入されると共に、上記液体に対する生物による反応処理が行われる生物反応部と
   を備えたことを特徴とする生物反応装置。
2. 請求項１に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、
   取り込む空気量および電動部の電流値が制御部によって制御され、且つ、運転時間が第１タイマーによって制御される上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置が設置されたマイクロナノバブル発生槽と、
   取り込む空気量および電動部の電流値が上記制御部によって制御され、且つ、運転時間が第２タイマーによって制御される上記ナノバブル発生装置が設置されたナノバブル発生槽と
   を備えていることを特徴とする生物反応装置。
3. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水処理反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記水処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された水に対する生物による処理が行われる水処理部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
4. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる排水処理反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記排水処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排水に対する生物による処理が行われる排水処理部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
5. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された冷却水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる冷却反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記冷却反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された冷却水に対する生物による処理が行われる冷却部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
6. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる硝化脱窒反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記硝化脱窒反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排水に対する生物による硝化脱窒処理が行われる硝化脱窒部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
7. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された水耕液に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水耕栽培反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記水耕栽培反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された水耕液と生物とによる水耕栽培が行われる水耕栽培部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
8. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された排ガス処理用水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる排ガス処理反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記排ガス処理反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された排ガス処理用水に対する生物による排ガス処理が行われる排ガス処理部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
9. 請求項２に記載の生物反応装置において、
   上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された浴槽水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる大規模浴槽反応活性化準備部であり、
   上記生物反応部は、上記大規模浴槽反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された浴槽水に対する生物による浄化処理が行われる大規模浴槽部である
   ことを特徴とする生物反応装置。
10. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された発酵液に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる発酵反応活性化準備部であり、
    上記生物反応部は、上記発酵反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された発酵液に対する生物による発酵が行われる発酵部である
    ことを特徴とする生物反応装置。
11. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入されたプール用水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させるプール反応活性化準備部であり、
    上記生物反応部は、上記プール反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有されたプール用水に対する生物による浄化処理が行われるプール部である
    ことを特徴とする生物反応装置。
12. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された補給水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる水産養殖反応活性化準備部であり、
    上記生物反応部は、上記水産養殖反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された補給水に対する生物による処理が行われる水産養殖部である
    ことを特徴とする生物反応装置。
13. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記生物反応活性化準備部は、上記水槽に導入された補給水に上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルを含有させる展示水槽反応活性化準備部であり、
    上記生物反応部は、上記展示水槽反応活性化準備部から導入された上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルが含有された補給水に対する生物による処理が行われる展示水槽部である
    ことを特徴とする生物反応装置。
14. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記ナノバブル発生槽に設置された上記ナノバブル発生装置は、気液混合気体せん断方式によって上記ナノバブルを発生させようになっていることを特徴とする生物反応装置。
15. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記マイクロナノバブル発生槽に設置された複数種類のマイクロナノバブル発生装置のうちの少なくとも一つは、水中ポンプ方式によって上記マイクロナノバブルを発生させようになっており、少なくとも他の一つは、旋回流方式によって上記マイクロナノバブルを発生させようになっていることを特徴とする生物反応装置。
16. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記生物反応部には、上記マイクロナノバブル発生槽から上記マイクロナノバブルが含有された液体が導入される一方、上記ナノバブル発生槽から上記ナノバブルが含有された液体が導入されるようになっていることを特徴とする生物反応装置。
17. 請求項２に記載の生物反応装置において、
    上記複数種類のマイクロナノバブル発生装置と上記ナノバブル発生装置とは、上記第１タイマーおよび上記第２タイマーによって交互に運転されるようになっていることを特徴とする生物反応装置。

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