液体移送方法および液体移送装置
【課題】移送効率を向上できて省エネルギー化及び移送配管内洗浄を達成できる液体移送方法および液体移送装置を提供する。
【解決手段】この液体移送装置によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７によってマイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管１１内を移送する。これより、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管１１内での配管摩擦抵抗を低減できる。また、マイクロナノバブルを含有する液体によって移送配管内洗浄ができる。よって、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。
【解決手段】この液体移送装置によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７によってマイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管１１内を移送する。これより、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管１１内での配管摩擦抵抗を低減できる。また、マイクロナノバブルを含有する液体によって移送配管内洗浄ができる。よって、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体移送方法および液体移送装置に関する。例えば、ポンプの吐出側にマイクロナノバブル発生ユニットを設置して、マイクロナノバブルを効率的に発生させてマイクロナノバブル含有液体を作製することで、吐出側配管内の洗浄作用及び吐出側配管内の摩擦抵抗を低減する液体移送方法および液体移送装置に関する。また、この発明は、一例として、液体の移送先の各種装置に対して、マイクロナノバブルの持つ、生物処理における微生物活性作用、各種膜に対する摩擦抵抗低減作用により、移送先の各種装置の性能向上を図れる液体移送方法および液体移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の移送方法や移送装置では、電気エネルギーでポンプを駆動して、液体を移送するのであるが、効率を向上させて省エネルギー化を達成することが求められている。又、液体を配管を用いて移送する場合、配管内の洗浄が求められている。
【特許文献１】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、この発明の課題は、移送効率を向上できて省エネルギー化を達成できると同時に移送配管内を洗浄できる液体移送方法および液体移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、この発明の液体移送方法は、液体にマイクロナノバブルを含有させて、透視度計による上記液体の透視度が１５ｃｍ以下となるようにし、
このマイクロナノバブルを含有する液体を、移送ポンプによって移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴としている。
【０００５】
この発明の液体移送方法によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。また、上記マイクロナノバブル含有液体で移送配管内を洗浄する事ができる。一例として、本発明によれば、同じ消費電力でも従来に比べて、液体移送量を約２割程度増やすことができた。
【０００６】
なお、マイクロバブルとは、その発生時において、１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡であり、このマイクロバブルは、発生後に収縮運動により『マイクロナノバブル』に変化する。このマイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する超微細気泡である。また、ナノバブルとは、数百ｎｍ以下の直径を有する超微細気泡である。
【０００７】
また、一実施形態の液体移送方法は、上記移送ポンプによって、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットへ液体を移送し、
上記マイクロナノバブル発生ユニットで上記液体にマイクロナノバブルを含有させ、
上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する。
【０００８】
この実施形態の液体移送方法によれば、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットでもって、効率よくマイクロナノバブルを発生させて、液体に含有させることができる。
【０００９】
また、一実施形態の液体移送方法は、上記移送ポンプは、上記マイクロナノバブル発生機へ上記液体を移送すると共に上記マイクロナノバブルを含有した液体を上記移送先装置に移送する。
【００１０】
この実施形態の液体移送方法によれば、上記移送ポンプに、マイクロナノバブル発生機へ液体を供給する役割と、移送先装置へ液体を移送する役割との両方の役割を兼ねさせることができる。
【００１１】
また、一実施形態の液体移送装置は、液体にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生ユニットと、
透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様に上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する移送ポンプを有する。
【００１２】
この実施形態の液体移送装置によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。また、マイクロナノバブルを含有する液体で移送配管内を洗浄することができる。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。一例として、本発明によれば、同じ消費電力でも従来に比べて、液体移送量を約２割程度増やすことができた。
【００１３】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記マイクロナノバブル発生ユニットは、上記移送ポンプによって液体が導入されると共にこの液体にマイクロナノバブルを含有させて上記マイクロナノバブルを含有する液体を上記移送配管に吐出する。
【００１４】
この実施形態の液体移送装置によれば、移送ポンプは、マイクロナノバブル発生ユニットに液体を導入する役割と、移送先装置へ液体を移送する役割との両方の役割を兼ねさせることができる。
【００１５】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が生物処理装置である。
【００１６】
この実施形態の液体移送装置によれば、生物処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、生物処理装置における微生物を活性化でき、生物処理装置による生物処理性能を向上させることができる。
【００１７】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が物理処理装置である。
【００１８】
この実施形態の液体移送装置によれば、物理処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、物理処理装置における物理処理の性能を向上させることができる。
【００１９】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が化学処理装置である。
【００２０】
この実施形態の液体移送装置によれば、化学処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、化学処理装置における化学処理の性能を向上させることができる。
【００２１】
また、一実施形態の液体移送装置は、液体が導入される原水槽を備え、上記移送ポンプは、上記原水槽内の液体を上記マイクロナノバブル発生ユニットに送出する原水槽ポンプである。
【００２２】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体移送装置の構成をシンプルにできるので、液体移送装置を容易に構築できる。また、マイクロナノバブル発生ユニットも原水槽に比べて小さなユニットであることから、液体移送装置を低コストで実現可能となる。
【００２３】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記マイクロナノバブル発生ユニットが吐出するマイクロナノバブル含有液体を上記原水槽に返送する返送部を有する。
【００２４】
この実施形態の液体移送装置によれば、返送部がマイクロナノバブル含有液体を原水槽に返送するので、移送配管での配管摩擦抵抗を低減できるだけでなく、原水ポンプでの摩擦抵抗を低減できる。よって、より一層の効率向上を図れる。
【００２５】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、急速ろ過機と３塔以上の活性炭吸着塔とを有する。
【００２６】
この実施形態の液体移送装置によれば、１台の移送ポンプによって、従来よりも多くの３塔以上の活性炭吸着塔まで通水できることとなる。従来では、通水摩擦抵抗に起因して、２塔の活性炭吸着塔までしか通水できなかった。
【００２７】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記液体はスラリー含有水であり、上記移送先装置は膜を有する脱水機又は道路における排水管路又は建物の排水管である。
【００２８】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体にマイクロナノバブルを含有させることで、配管摩擦抵抗を低減させて移送能力を増強させているので、配管摩擦抵抗を招くスラリーを含有する水を、膜を有する脱水機に通水することが可能となる。又、道路における排水管路又は建物の排水管をマイクロナノバブルで洗浄する事ができる。従来は、例えば、スラリーによる配管摩擦抵抗に起因して、通水量を充分に確保できないという課題があった。又、道路における排水管路又は建物の排水管を洗浄しにくい課題があった。
【００２９】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、精密ろ過膜装置である。
【００３０】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって精密ろ過膜装置における摩擦抵抗を低減できるので、精密ろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【００３１】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、限外ろ過膜装置である。
【００３２】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって限外ろ過膜における摩擦抵抗を低減できるので、限外ろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【００３３】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、逆浸透膜装置である。
【００３４】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって逆浸透膜における摩擦抵抗を低減できるので、逆浸透膜装置の処理能力を向上できる。
【００３５】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、ナノろ過膜装置である。
【００３６】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによってナノろ過膜における摩擦抵抗を低減できるので、ナノろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の液体移送方法によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。また、マイクロナノバブル含有液体による配管内の洗浄もできる。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
(第１の実施の形態)
図１は、この発明の液体移送装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【００４０】
符号１は、原水槽であり、移送するべき液体としての水等が導入される。
【００４１】
この第１実施形態の液体移送装置は、原水槽１、原水槽ポンプ２、マイクロナノバブル発生ユニット７、マイクロナノバブル発生ユニット７に対して遠距離に設置されている移送先装置１３を備えている。この遠距離とは、一例として、５０ｍ〜１００ｍであるが、例えば、下限値としては１０ｍであり、上限値としては４００ｍであるが、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。
【００４２】
この第１実施形態における液体としては、具体的にはあらゆる産業界で発生する排水、工業用水、上水などが適合する。また、上記移送先装置１３としては、例えば、上記排水を処理する装置、上記工業用水を使用する工業機械、上記上水を使用する各種装置等が挙げられる。
【００４３】
符号２は、移送ポンプとしての原水槽ポンプである。この原水槽ポンプ２は、バルブ３を有する配管Ｌ１，Ｌ２でマイクロナノバブル発生ユニット７に接続されている。この配管Ｌ２は、マイクロナノバブル発生ユニット７内に設置されたマイクロナノバブル発生機１０に接続されている。また、配管Ｌ１とＬ２は、上下に合わさったフランジ部２３Ａでつなぎ合わされている。
【００４４】
したがって、原水槽ポンプ２は、原水槽１に貯留された液体を配管Ｌ１，Ｌ２を通してマイクロナノバブル発生ユニット７のマイクロナノバブル発生機１０に供給する。なお、原水槽ポンプ２がマイクロナノバブル発生機１０に供給する流量は、バルブ３によって調整される。
【００４５】
マイクロナノバブル発生ユニット７では、マイクロナノバブル発生機１０は配管Ｌ２から供給された液体に対してマイクロナノバブルを発生する。これにより、上昇水流６が発生する。また、このマイクロナノバブル発生機１０への空気の供給は空気吸い込み管５で行われるが、この空気の供給量はバルブ４によって調整される。なお、このバルブ４はニードルバルブとするが望ましい。ニードルバルブは空気量を調整するのに最も適している。そして、マイクロナノバブル発生ユニット７では、例えば、バルブ３,バルブ４を調節することで、マイクロナノバブル発生機１０によるマイクロナノバブルの発生量を調整できる。この調整により、例えば、このマイクロナノバブル発生ユニット７内では、マイクロナノバブルを含有する液体の透視度計による透視度を１５ｃｍ以下にできる。
【００４６】
なお、マイクロナノバブル発生機７は、市販されているものを採用可能であるが、メーカーを限定するものではない。具体的一例としては、ここでは、マイクロナノバブル発生機７として、株式会社 ナノプラネット研究所と株式会社オーラテックのものを採用した。
【００４７】
このマイクロナノバブル発生ユニット７は、槽８Ａと、槽８Ａの上方開口を塞ぐフランジ蓋８Ｂを有し、フランジ蓋８Ｂは槽８Ａにボルト９で締結されている。このフランジ蓋８Ｂには配管Ｌ３が接続され、この配管Ｌ３は槽８Ａ内に連通している。また、配管Ｌ３はフランジ部２３Ｂで移送配管１１に接続されている。ここで、上記マイクロナノバブル発生ユニット７は、上記ボルト９をゆるめることでフランジ蓋８Ｂを取り外すことができる。また、上下フランジ部２３Ａ,２３Ｂの接合を解除することによって、配管Ｌ１，移送配管１１からマイクロナノバブル発生ユニット７を取り外すことができる。
【００４８】
なお、槽８Ａ,蓋８Ｂの両方または一方を透明な材料で構成すれば、マイクロナノバブルの発生状態を容易に視認可能となる。
【００４９】
上記移送配管１１は、移送先装置１３に接続されている。なお、移送配管１１は、符号１２で表される遠距離配管を含んでいる。この遠距離配管１２は、寸法が長い配管であり、例えば、１００ｍである。この遠距離配管１２の長さは、具体例として、４００ｍ乃至６００ｍである場合があるが、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。この遠距離配管１２は、配管の寸法が長いので、この配管１２内を流れる液体による配管摩擦抵抗が相当ある。このため、目的とする移送先装置１３まで液体を移送するに際し、上記配管摩擦抵抗に起因して、移送ポンプとしての原水槽ポンプ２の負荷が増加し、原水槽ポンプ２の電力消費量が増加する。ここで、この実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７において、上記液体をマイクロナノバブル含有液体にして、このマイクロナノバブル含有液体を透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様にしている。これにより、配管摩擦抵抗に起因する電力消費量の増大を抑制でき、一例として、従来に比べて、２０％以上の電力消費量の低減を図れる。また、上記透視度が１５ｃｍ以下のマイクロナノバブル含有液体によって配管内を洗浄できる。すなわち、この実施形態によれば、一例として、従来と同様の電力消費量でもって、液体移送量を２０％以上増やすことができる。
【００５０】
また、移送ポンプである原水槽ポンプ２の揚程が大きい場合(例えば１０ｍ〜１５ｍもしくは１５ｍ以上である場合)に、液体がマイクロナノバブルを含有していることで、液体がマイクロナノバブルを含有していない場合に比べて揚水量を増やすことができる。したがって、この実施形態では、原水槽ポンプ２の揚程が大きい程、従来に比べて、より液体移送量を増やすことができる。
【００５１】
一例として、図１３に、渦巻きポンプ(動力１.５ＫＷ)を使用した場合において、揚程(ｍ)と揚水量(リットル/分)との関係特性を示す。図１３において、マイクロナノバブル含有水を使用した場合の特性Ｋ１を破線で示し、マイクロナノバブルを含有しない通常の水を使用した場合の特性Ｋ２を実線で示す。図１３に示すように、通常水による特性Ｋ１では、揚程が１０ｍである時に吐出量は２２０(リットル/分)であった。これに対し、マイクロナノバブル含有水による特性Ｋ１では、揚程が１０ｍである時に吐出量は２５０(リットル/分)であった。つまり、揚程１０ｍの一例では、マイクロナノバブル含有水を使用することで、通常水を使用する場合に比べて、揚水量を約１４％増加することが分る。
【００５２】
なお、マイクロバブルとは、その発生時において、１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡であり、このマイクロバブルは、発生後に収縮運動により『マイクロナノバブル』に変化する。このマイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する超微細気泡である。また、ナノバブルとは、数百ｎｍ以下の直径を有する超微細気泡である。
【００５３】
尚、上記第１実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７を備えたが、原水槽１の中にマイクロナノバブル発生機１０を設置して、原水槽１内でマイクロナノバブルを含有する液体を作製してもよい。
【００５４】
(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の液体移送装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、図１に示す第１実施形態の移送先装置１３に替えて、生物処理装置１４を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５５】
この第２実施形態は、液体の移送先が、生物処理装置１４である。よって、この第２実施形態によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、生物処理装置１４における微生物の活性を増加させることができる。よって、生物処理装置１４による生物処理性能を向上できる。
【００５６】
(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の液体移送装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態は、図１に示す第１実施形態の移送先装置１３に替えて、物理処理装置１５を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５７】
この第３実施形態は、液体の移送先が、物理処理装置１５である。よって、この第３実施形態によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、配管内洗浄及び物理処理装置１５における物理的な単位操作に対して性能を向上できる。この物理処理装置１５における物理的な単位操作の一例としては、各種膜による物理的なろ過がある。そして、マイクロナノバブル含有液体は、ろ過操作に対しても、性能を向上させることができる。
【００５８】
(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の液体移送装置の第４実施形態を示す。この第４実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３に替えて、化学処理装置１６を備えた点と、マイクロナノバブル発生ユニット７の空気吸い込み管５の先にオゾン発生機１７が設置されている点とが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５９】
この第４実施形態では、液体の移送先が化学処理装置１６であると共に、オゾン発生機１７によって空気吸い込み管５からマイクロナノバブル発生機１０にオゾンが供給される。よって、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１にオゾンマイクロナノバブル含有液体が送出される。このオゾンマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、配管内洗浄及び化学処理装置１６における化学的な単位操作に対して性能を向上できる。例えば、オゾンマイクロナノバブル含有液体によれば、オゾンマイクロナノバブルによって酸化性能を向上できる。
【００６０】
(第５の実施の形態)
次に、図５に、この発明の液体移送装置の第５実施形態を示す。この第５実施形態は、図１の第１実施形態の移送配管１１がフランジ部２３Ａの先で分岐して原水槽１に至る返送部としての分岐配管Ｌ５０を有している点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略して、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６１】
図５に示すように、この第５実施形態では、分岐配管Ｌ５０によって、マイクロナノバブル発生ユニット７から送出されるマイクロナノバブル含有液体を原水槽１に移送し導入している。なお、分岐配管Ｌ５０,移送配管１１は、それぞれバルブ５３Ｂ,５３Ａを有し、このバルブ５３Ｂ,５３Ａによって原水槽１に移送するマイクロナノバブル含有液体の流量を調節できる。
【００６２】
この第５実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から送出されるマイクロナノバブル含有液体を移送先装置１３だけでなく、原水槽１にも振り分けている。これにより、原水槽１には、マイクロナノバブル含有液体が貯留されることとなり、原水槽ポンプ２で、液体を配管Ｌ１,Ｌ２を通してマイクロナノバブル発生ユニット７に移送する際の配管摩擦抵抗を最大限低減できる。また、マイクロナノバブル含有液体でもって配管内洗浄ができる。そして、原水槽ポンプ２自体での摩擦抵抗も低減でき、一層の効率向上を図れる。
【００６３】
(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の液体移送装置の第６実施形態を示す。この第６実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３に替えて、急速ろ過機１８,第１活性炭吸着塔１９,第２活性炭吸着塔２０,第３活性炭吸着塔２１を備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第６実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６４】
図６に示すように、この第６実施形態では、マイクロナノバブル含有液体の移送先が、急速ろ過機１８、第１活性炭吸着塔１９、第２活性炭吸着塔２０、第３活性炭吸着塔２１である。すなわち、この実施形態では、液体が含有するマイクロナノバブルが配管摩擦抵抗を低減する上に、急速ろ過機１８,第１〜第３活性炭吸着塔１９〜２１での摩擦抵抗を低減する。これにより、１台の移送ポンプとしての原水槽ポンプ２によって、従来よりも多くの３塔の活性炭吸着塔１９〜２１まで通水できることとなる。なお、第３活性炭吸着塔２１を通った液体は処理水槽２２に導入される。
【００６５】
従来では、通水摩擦抵抗に起因して、２塔の活性炭吸着塔までしか通水できなかったのに対して、この第６実施形態では、３塔の活性炭吸着塔１９〜２１を備えたことで、従来の限界を越えたより高性能な水処理システムを構築できる。
【００６６】
(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の液体移送装置の第７実施形態を示す。この第７実施形態は、図１の第１実施形態における原水槽１に、界面活性剤を供給するための界面活性剤タンク２８、界面活性剤タンク定量ポンプ２９、配管Ｌ７０を備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第７実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略して、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６７】
この第７実施形態では、界面活性剤タンク２８からの界面活性剤が界面活性剤タンク定量ポンプ２９によって、配管Ｌ７０を経由して、原水槽１に添加されている。よって、原水槽１では、界面活性剤が液体に添加されて混合され、この界面活性剤が添加された液体が原水槽ポンプ２によって、配管Ｌ１,Ｌ２を経由してマイクロナノバブル発生機１０に圧送される。このマイクロナノバブル発生機１０は、界面活性剤が混合されている液体によって、マイクロナノバブルの発生効率が格段に向上し、マイクロナノバブルを多量に発生する。
【００６８】
したがって、遠距離に設置されている移送先装置１３までの移送配管１１における配管摩擦抵抗をより一層低減でき、より少ない電力使用量でもって液体を移送できる。また、上記マイクロナノバブルを含有する液体でもって、移送配管１１の配管内の洗浄ができる。
【００６９】
尚、界面活性剤は、低価格でしかも分解性の良いタイプを選定することが望ましいが、そのような界面活性剤は市場に多く存在している。
【００７０】
(第８の実施の形態)
次に、図８に、この発明の液体移送装置の第８実施形態を示す。この第８実施形態は、図５の第５実施形態の液体がスラリー含有水である点と、移送先装置１３が膜を有する脱水機２４又は道路における排水管路又は建物の排水管である点とが、前述の第５実施形態と異なる。よって、この第８実施形態では、前述の第５実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第５実施形態と異なる部分を説明する。
【００７１】
スラリー含有水は、配管摩擦抵抗が大きいので、特に、長距離配管である移送配管１１の移送先装置としての膜を有する脱水機２４まで移送することは、従来においては困難であった。また、従来においては道路における排水管路や建物の排水管を洗浄することは困難であった。
【００７２】
この第８実施形態では、スラリー含有水を原水槽１に導入した後、マイクロナノバブル発生ユニット７からのマイクロナノバブルを含むスラリー含有水を左右のバルブ５３Ｂ,５３Ａの開度を調整して、分岐配管Ｌ５０から原水槽１に返送する。そして、マイクロナノバブル発生ユニット７は、マイクロナノバブルを含むスラリー含有水を作製して、従来とは全く性状の異なるマイクロナノバブル,スラリー含有水を、移送配管１１を経由して膜を有する脱水機２４に移送する。そのことにより、配管摩擦抵抗と脱水機２４が有する膜に対する摩擦抵抗とが減少して、一例として、従来と同じ消費電力でもって移送量を２割増加させることができる上に、脱水機２４の処理能力も１割程度向上できた。又、マイクロナノバブルを含むスラリー含有水を道路における排水管路や建物の排水管に導入する事によって排水管路や排水管を洗浄できた。
【００７３】
つまり、この第８実施形態では、液体にマイクロナノバブルを含有させることで、配管摩擦抵抗を低減させて移送能力を増強させているので、配管摩擦抵抗を招くようなスラリーを含有する水を、膜を有する脱水機２４に通水することが可能となる。又、排水管路や排水管をマイクロナノバブル含有スラリーで洗浄できた。
【００７４】
(第９の実施の形態)
次に、図９に、この発明の液体移送装置の第９実施形態を示す。この第９実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を精密ろ過膜装置２５にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第９実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７５】
この第９実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての精密ろ過膜装置２５に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、精密ろ過膜装置２５の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００７６】
(第１０の実施の形態)
次に、図１０に、この発明の液体移送装置の第１０実施形態を示す。この第１０実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を限外ろ過膜装置２６にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１０実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７７】
この第１０実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての限外ろ過膜装置２６に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、限外ろ過膜装置２６の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００７８】
(第１１の実施の形態)
次に、図１１に、この発明の液体移送装置の第１１実施形態を示す。この第１１実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３をナノろ過膜装置２７にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１１実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７９】
この第１１実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としてのナノろ過膜装置２７に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、ナノろ過膜装置２７の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。なお、このナノろ過膜装置２７は、２ｎｍ(ナノメートル)より小さい粒子や高分子を阻止する液体分離膜である。
【００８０】
(第１２の実施の形態)
次に、図１２に、この発明の液体移送装置の第１２実施形態を示す。この第１２実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を逆浸透膜装置３０にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００８１】
この第１２実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての逆浸透膜装置２９に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、逆浸透膜装置３０の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００８２】
(実験例)
図１に示した第１実施形態の液体移送装置に対応する実験装置を製作した。この実験装置では、原水槽１の容量を約１ｍ３とし、原水ポンプ２の吐出量を１５０リットル/分とし、マイクロナノバブル発生ユニット７の容量を０.５ｍ３とし、移送配管１１の配管距離を５０ｍとして水を移送した。この実験装置において、水にマイクロナノバブルを含有させた場合と、水にマイクロナノバブルを含有させていない場合とで水の移送量を比較した。この比較の結果、水にマイクロナノバブルを含有させた場合は、移送配管１１の末端で移送量が１７７リットル/分となり、水にマイクロナノバブルを含有させていない場合に比べて、移送量が１８％増加した。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の水処理装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明の水処理装置の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明の水処理装置の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明の水処理装置の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図５】この発明の水処理装置の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図６】この発明の水処理装置の第６実施形態を模式的に示す図である。
【図７】この発明の水処理装置の第７実施形態を模式的に示す図である。
【図８】この発明の水処理装置の第８実施形態を模式的に示す図である。
【図９】この発明の水処理装置の第９実施形態を模式的に示す図である。
【図１０】この発明の水処理装置の第１０実施形態を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の水処理装置の第１１実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】この発明の水処理装置の第１２実施形態を模式的に示す図である。
【図１３】マイクロナノバブルの摩擦抵抗低減による揚水量増加効果を示す特性図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 原水槽
２ 原水槽ポンプ
３、４、５３Ａ、５３Ｂ バルブ
５ 空気吸い込み管
６ 水流
７ マイクロナノバブル発生ユニット
８Ａ 槽
８Ｂ フランジ蓋
９ ボルト
１０ マイクロナノバブル発生機
１１ 移送配管
１２ 遠距離配管の略式記号
１３ 移送先装置
１４ 生物処理装置
１５ 物理処理装置
１６ 化学処理装置
１７ オゾン発生機
１８ 急速ろ過機
１９ 第１活性炭吸着塔
２０ 第２活性炭吸着塔
２１ 第３活性炭吸着塔
２２ 処理水槽
２３Ａ、２３Ｂ フランジ部
２４ 膜を有する脱水機
２５ 精密ろ過膜装置
２６ 限外ろ過膜装置
２７ ナノろ過膜装置
２８ 界面活性剤タンク
２９ 界面活性剤タンク定量ポンプ
３０ 逆浸透膜装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体移送方法および液体移送装置に関する。例えば、ポンプの吐出側にマイクロナノバブル発生ユニットを設置して、マイクロナノバブルを効率的に発生させてマイクロナノバブル含有液体を作製することで、吐出側配管内の洗浄作用及び吐出側配管内の摩擦抵抗を低減する液体移送方法および液体移送装置に関する。また、この発明は、一例として、液体の移送先の各種装置に対して、マイクロナノバブルの持つ、生物処理における微生物活性作用、各種膜に対する摩擦抵抗低減作用により、移送先の各種装置の性能向上を図れる液体移送方法および液体移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の移送方法や移送装置では、電気エネルギーでポンプを駆動して、液体を移送するのであるが、効率を向上させて省エネルギー化を達成することが求められている。又、液体を配管を用いて移送する場合、配管内の洗浄が求められている。
【特許文献１】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、この発明の課題は、移送効率を向上できて省エネルギー化を達成できると同時に移送配管内を洗浄できる液体移送方法および液体移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、この発明の液体移送方法は、液体にマイクロナノバブルを含有させて、透視度計による上記液体の透視度が１５ｃｍ以下となるようにし、
このマイクロナノバブルを含有する液体を、移送ポンプによって移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴としている。
【０００５】
この発明の液体移送方法によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。また、上記マイクロナノバブル含有液体で移送配管内を洗浄する事ができる。一例として、本発明によれば、同じ消費電力でも従来に比べて、液体移送量を約２割程度増やすことができた。
【０００６】
なお、マイクロバブルとは、その発生時において、１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡であり、このマイクロバブルは、発生後に収縮運動により『マイクロナノバブル』に変化する。このマイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する超微細気泡である。また、ナノバブルとは、数百ｎｍ以下の直径を有する超微細気泡である。
【０００７】
また、一実施形態の液体移送方法は、上記移送ポンプによって、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットへ液体を移送し、
上記マイクロナノバブル発生ユニットで上記液体にマイクロナノバブルを含有させ、
上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する。
【０００８】
この実施形態の液体移送方法によれば、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットでもって、効率よくマイクロナノバブルを発生させて、液体に含有させることができる。
【０００９】
また、一実施形態の液体移送方法は、上記移送ポンプは、上記マイクロナノバブル発生機へ上記液体を移送すると共に上記マイクロナノバブルを含有した液体を上記移送先装置に移送する。
【００１０】
この実施形態の液体移送方法によれば、上記移送ポンプに、マイクロナノバブル発生機へ液体を供給する役割と、移送先装置へ液体を移送する役割との両方の役割を兼ねさせることができる。
【００１１】
また、一実施形態の液体移送装置は、液体にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生ユニットと、
透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様に上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する移送ポンプを有する。
【００１２】
この実施形態の液体移送装置によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。また、マイクロナノバブルを含有する液体で移送配管内を洗浄することができる。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。一例として、本発明によれば、同じ消費電力でも従来に比べて、液体移送量を約２割程度増やすことができた。
【００１３】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記マイクロナノバブル発生ユニットは、上記移送ポンプによって液体が導入されると共にこの液体にマイクロナノバブルを含有させて上記マイクロナノバブルを含有する液体を上記移送配管に吐出する。
【００１４】
この実施形態の液体移送装置によれば、移送ポンプは、マイクロナノバブル発生ユニットに液体を導入する役割と、移送先装置へ液体を移送する役割との両方の役割を兼ねさせることができる。
【００１５】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が生物処理装置である。
【００１６】
この実施形態の液体移送装置によれば、生物処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、生物処理装置における微生物を活性化でき、生物処理装置による生物処理性能を向上させることができる。
【００１７】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が物理処理装置である。
【００１８】
この実施形態の液体移送装置によれば、物理処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、物理処理装置における物理処理の性能を向上させることができる。
【００１９】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記移送先装置が化学処理装置である。
【００２０】
この実施形態の液体移送装置によれば、化学処理装置までの移送配管における配管摩擦抵抗を低減できる上に移送配管を洗浄でき、液体が含有するマイクロナノバブルによって、化学処理装置における化学処理の性能を向上させることができる。
【００２１】
また、一実施形態の液体移送装置は、液体が導入される原水槽を備え、上記移送ポンプは、上記原水槽内の液体を上記マイクロナノバブル発生ユニットに送出する原水槽ポンプである。
【００２２】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体移送装置の構成をシンプルにできるので、液体移送装置を容易に構築できる。また、マイクロナノバブル発生ユニットも原水槽に比べて小さなユニットであることから、液体移送装置を低コストで実現可能となる。
【００２３】
また、一実施形態の液体移送装置は、上記マイクロナノバブル発生ユニットが吐出するマイクロナノバブル含有液体を上記原水槽に返送する返送部を有する。
【００２４】
この実施形態の液体移送装置によれば、返送部がマイクロナノバブル含有液体を原水槽に返送するので、移送配管での配管摩擦抵抗を低減できるだけでなく、原水ポンプでの摩擦抵抗を低減できる。よって、より一層の効率向上を図れる。
【００２５】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、急速ろ過機と３塔以上の活性炭吸着塔とを有する。
【００２６】
この実施形態の液体移送装置によれば、１台の移送ポンプによって、従来よりも多くの３塔以上の活性炭吸着塔まで通水できることとなる。従来では、通水摩擦抵抗に起因して、２塔の活性炭吸着塔までしか通水できなかった。
【００２７】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記液体はスラリー含有水であり、上記移送先装置は膜を有する脱水機又は道路における排水管路又は建物の排水管である。
【００２８】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体にマイクロナノバブルを含有させることで、配管摩擦抵抗を低減させて移送能力を増強させているので、配管摩擦抵抗を招くスラリーを含有する水を、膜を有する脱水機に通水することが可能となる。又、道路における排水管路又は建物の排水管をマイクロナノバブルで洗浄する事ができる。従来は、例えば、スラリーによる配管摩擦抵抗に起因して、通水量を充分に確保できないという課題があった。又、道路における排水管路又は建物の排水管を洗浄しにくい課題があった。
【００２９】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、精密ろ過膜装置である。
【００３０】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって精密ろ過膜装置における摩擦抵抗を低減できるので、精密ろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【００３１】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、限外ろ過膜装置である。
【００３２】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって限外ろ過膜における摩擦抵抗を低減できるので、限外ろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【００３３】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、逆浸透膜装置である。
【００３４】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによって逆浸透膜における摩擦抵抗を低減できるので、逆浸透膜装置の処理能力を向上できる。
【００３５】
また、一実施形態の液体移送装置では、上記移送先装置は、ナノろ過膜装置である。
【００３６】
この実施形態の液体移送装置によれば、液体が含有するマイクロナノバブルによってナノろ過膜における摩擦抵抗を低減できるので、ナノろ過膜装置の処理能力を向上できる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の液体移送方法によれば、マイクロナノバブルを液体に含有させて移送配管内を移送することによって、マイクロナノバブルを含有していない液体を移送する場合に比べて、移送配管内での配管摩擦抵抗が低減する。また、マイクロナノバブル含有液体による配管内の洗浄もできる。これにより、移送効率を向上でき、移送ポンプの消費電力を低減できて、省エネルギー化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
(第１の実施の形態)
図１は、この発明の液体移送装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【００４０】
符号１は、原水槽であり、移送するべき液体としての水等が導入される。
【００４１】
この第１実施形態の液体移送装置は、原水槽１、原水槽ポンプ２、マイクロナノバブル発生ユニット７、マイクロナノバブル発生ユニット７に対して遠距離に設置されている移送先装置１３を備えている。この遠距離とは、一例として、５０ｍ〜１００ｍであるが、例えば、下限値としては１０ｍであり、上限値としては４００ｍであるが、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。
【００４２】
この第１実施形態における液体としては、具体的にはあらゆる産業界で発生する排水、工業用水、上水などが適合する。また、上記移送先装置１３としては、例えば、上記排水を処理する装置、上記工業用水を使用する工業機械、上記上水を使用する各種装置等が挙げられる。
【００４３】
符号２は、移送ポンプとしての原水槽ポンプである。この原水槽ポンプ２は、バルブ３を有する配管Ｌ１，Ｌ２でマイクロナノバブル発生ユニット７に接続されている。この配管Ｌ２は、マイクロナノバブル発生ユニット７内に設置されたマイクロナノバブル発生機１０に接続されている。また、配管Ｌ１とＬ２は、上下に合わさったフランジ部２３Ａでつなぎ合わされている。
【００４４】
したがって、原水槽ポンプ２は、原水槽１に貯留された液体を配管Ｌ１，Ｌ２を通してマイクロナノバブル発生ユニット７のマイクロナノバブル発生機１０に供給する。なお、原水槽ポンプ２がマイクロナノバブル発生機１０に供給する流量は、バルブ３によって調整される。
【００４５】
マイクロナノバブル発生ユニット７では、マイクロナノバブル発生機１０は配管Ｌ２から供給された液体に対してマイクロナノバブルを発生する。これにより、上昇水流６が発生する。また、このマイクロナノバブル発生機１０への空気の供給は空気吸い込み管５で行われるが、この空気の供給量はバルブ４によって調整される。なお、このバルブ４はニードルバルブとするが望ましい。ニードルバルブは空気量を調整するのに最も適している。そして、マイクロナノバブル発生ユニット７では、例えば、バルブ３,バルブ４を調節することで、マイクロナノバブル発生機１０によるマイクロナノバブルの発生量を調整できる。この調整により、例えば、このマイクロナノバブル発生ユニット７内では、マイクロナノバブルを含有する液体の透視度計による透視度を１５ｃｍ以下にできる。
【００４６】
なお、マイクロナノバブル発生機７は、市販されているものを採用可能であるが、メーカーを限定するものではない。具体的一例としては、ここでは、マイクロナノバブル発生機７として、株式会社 ナノプラネット研究所と株式会社オーラテックのものを採用した。
【００４７】
このマイクロナノバブル発生ユニット７は、槽８Ａと、槽８Ａの上方開口を塞ぐフランジ蓋８Ｂを有し、フランジ蓋８Ｂは槽８Ａにボルト９で締結されている。このフランジ蓋８Ｂには配管Ｌ３が接続され、この配管Ｌ３は槽８Ａ内に連通している。また、配管Ｌ３はフランジ部２３Ｂで移送配管１１に接続されている。ここで、上記マイクロナノバブル発生ユニット７は、上記ボルト９をゆるめることでフランジ蓋８Ｂを取り外すことができる。また、上下フランジ部２３Ａ,２３Ｂの接合を解除することによって、配管Ｌ１，移送配管１１からマイクロナノバブル発生ユニット７を取り外すことができる。
【００４８】
なお、槽８Ａ,蓋８Ｂの両方または一方を透明な材料で構成すれば、マイクロナノバブルの発生状態を容易に視認可能となる。
【００４９】
上記移送配管１１は、移送先装置１３に接続されている。なお、移送配管１１は、符号１２で表される遠距離配管を含んでいる。この遠距離配管１２は、寸法が長い配管であり、例えば、１００ｍである。この遠距離配管１２の長さは、具体例として、４００ｍ乃至６００ｍである場合があるが、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。この遠距離配管１２は、配管の寸法が長いので、この配管１２内を流れる液体による配管摩擦抵抗が相当ある。このため、目的とする移送先装置１３まで液体を移送するに際し、上記配管摩擦抵抗に起因して、移送ポンプとしての原水槽ポンプ２の負荷が増加し、原水槽ポンプ２の電力消費量が増加する。ここで、この実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７において、上記液体をマイクロナノバブル含有液体にして、このマイクロナノバブル含有液体を透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様にしている。これにより、配管摩擦抵抗に起因する電力消費量の増大を抑制でき、一例として、従来に比べて、２０％以上の電力消費量の低減を図れる。また、上記透視度が１５ｃｍ以下のマイクロナノバブル含有液体によって配管内を洗浄できる。すなわち、この実施形態によれば、一例として、従来と同様の電力消費量でもって、液体移送量を２０％以上増やすことができる。
【００５０】
また、移送ポンプである原水槽ポンプ２の揚程が大きい場合(例えば１０ｍ〜１５ｍもしくは１５ｍ以上である場合)に、液体がマイクロナノバブルを含有していることで、液体がマイクロナノバブルを含有していない場合に比べて揚水量を増やすことができる。したがって、この実施形態では、原水槽ポンプ２の揚程が大きい程、従来に比べて、より液体移送量を増やすことができる。
【００５１】
一例として、図１３に、渦巻きポンプ(動力１.５ＫＷ)を使用した場合において、揚程(ｍ)と揚水量(リットル/分)との関係特性を示す。図１３において、マイクロナノバブル含有水を使用した場合の特性Ｋ１を破線で示し、マイクロナノバブルを含有しない通常の水を使用した場合の特性Ｋ２を実線で示す。図１３に示すように、通常水による特性Ｋ１では、揚程が１０ｍである時に吐出量は２２０(リットル/分)であった。これに対し、マイクロナノバブル含有水による特性Ｋ１では、揚程が１０ｍである時に吐出量は２５０(リットル/分)であった。つまり、揚程１０ｍの一例では、マイクロナノバブル含有水を使用することで、通常水を使用する場合に比べて、揚水量を約１４％増加することが分る。
【００５２】
なお、マイクロバブルとは、その発生時において、１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡であり、このマイクロバブルは、発生後に収縮運動により『マイクロナノバブル』に変化する。このマイクロナノバブルとは、１０μｍから数百ｎｍ前後の直径を有する超微細気泡である。また、ナノバブルとは、数百ｎｍ以下の直径を有する超微細気泡である。
【００５３】
尚、上記第１実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７を備えたが、原水槽１の中にマイクロナノバブル発生機１０を設置して、原水槽１内でマイクロナノバブルを含有する液体を作製してもよい。
【００５４】
(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の液体移送装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、図１に示す第１実施形態の移送先装置１３に替えて、生物処理装置１４を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５５】
この第２実施形態は、液体の移送先が、生物処理装置１４である。よって、この第２実施形態によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、生物処理装置１４における微生物の活性を増加させることができる。よって、生物処理装置１４による生物処理性能を向上できる。
【００５６】
(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の液体移送装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態は、図１に示す第１実施形態の移送先装置１３に替えて、物理処理装置１５を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５７】
この第３実施形態は、液体の移送先が、物理処理装置１５である。よって、この第３実施形態によれば、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、配管内洗浄及び物理処理装置１５における物理的な単位操作に対して性能を向上できる。この物理処理装置１５における物理的な単位操作の一例としては、各種膜による物理的なろ過がある。そして、マイクロナノバブル含有液体は、ろ過操作に対しても、性能を向上させることができる。
【００５８】
(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の液体移送装置の第４実施形態を示す。この第４実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３に替えて、化学処理装置１６を備えた点と、マイクロナノバブル発生ユニット７の空気吸い込み管５の先にオゾン発生機１７が設置されている点とが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５９】
この第４実施形態では、液体の移送先が化学処理装置１６であると共に、オゾン発生機１７によって空気吸い込み管５からマイクロナノバブル発生機１０にオゾンが供給される。よって、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１にオゾンマイクロナノバブル含有液体が送出される。このオゾンマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗を低減させるのみならず、配管内洗浄及び化学処理装置１６における化学的な単位操作に対して性能を向上できる。例えば、オゾンマイクロナノバブル含有液体によれば、オゾンマイクロナノバブルによって酸化性能を向上できる。
【００６０】
(第５の実施の形態)
次に、図５に、この発明の液体移送装置の第５実施形態を示す。この第５実施形態は、図１の第１実施形態の移送配管１１がフランジ部２３Ａの先で分岐して原水槽１に至る返送部としての分岐配管Ｌ５０を有している点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略して、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６１】
図５に示すように、この第５実施形態では、分岐配管Ｌ５０によって、マイクロナノバブル発生ユニット７から送出されるマイクロナノバブル含有液体を原水槽１に移送し導入している。なお、分岐配管Ｌ５０,移送配管１１は、それぞれバルブ５３Ｂ,５３Ａを有し、このバルブ５３Ｂ,５３Ａによって原水槽１に移送するマイクロナノバブル含有液体の流量を調節できる。
【００６２】
この第５実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から送出されるマイクロナノバブル含有液体を移送先装置１３だけでなく、原水槽１にも振り分けている。これにより、原水槽１には、マイクロナノバブル含有液体が貯留されることとなり、原水槽ポンプ２で、液体を配管Ｌ１,Ｌ２を通してマイクロナノバブル発生ユニット７に移送する際の配管摩擦抵抗を最大限低減できる。また、マイクロナノバブル含有液体でもって配管内洗浄ができる。そして、原水槽ポンプ２自体での摩擦抵抗も低減でき、一層の効率向上を図れる。
【００６３】
(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の液体移送装置の第６実施形態を示す。この第６実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３に替えて、急速ろ過機１８,第１活性炭吸着塔１９,第２活性炭吸着塔２０,第３活性炭吸着塔２１を備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第６実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６４】
図６に示すように、この第６実施形態では、マイクロナノバブル含有液体の移送先が、急速ろ過機１８、第１活性炭吸着塔１９、第２活性炭吸着塔２０、第３活性炭吸着塔２１である。すなわち、この実施形態では、液体が含有するマイクロナノバブルが配管摩擦抵抗を低減する上に、急速ろ過機１８,第１〜第３活性炭吸着塔１９〜２１での摩擦抵抗を低減する。これにより、１台の移送ポンプとしての原水槽ポンプ２によって、従来よりも多くの３塔の活性炭吸着塔１９〜２１まで通水できることとなる。なお、第３活性炭吸着塔２１を通った液体は処理水槽２２に導入される。
【００６５】
従来では、通水摩擦抵抗に起因して、２塔の活性炭吸着塔までしか通水できなかったのに対して、この第６実施形態では、３塔の活性炭吸着塔１９〜２１を備えたことで、従来の限界を越えたより高性能な水処理システムを構築できる。
【００６６】
(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の液体移送装置の第７実施形態を示す。この第７実施形態は、図１の第１実施形態における原水槽１に、界面活性剤を供給するための界面活性剤タンク２８、界面活性剤タンク定量ポンプ２９、配管Ｌ７０を備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第７実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略して、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６７】
この第７実施形態では、界面活性剤タンク２８からの界面活性剤が界面活性剤タンク定量ポンプ２９によって、配管Ｌ７０を経由して、原水槽１に添加されている。よって、原水槽１では、界面活性剤が液体に添加されて混合され、この界面活性剤が添加された液体が原水槽ポンプ２によって、配管Ｌ１,Ｌ２を経由してマイクロナノバブル発生機１０に圧送される。このマイクロナノバブル発生機１０は、界面活性剤が混合されている液体によって、マイクロナノバブルの発生効率が格段に向上し、マイクロナノバブルを多量に発生する。
【００６８】
したがって、遠距離に設置されている移送先装置１３までの移送配管１１における配管摩擦抵抗をより一層低減でき、より少ない電力使用量でもって液体を移送できる。また、上記マイクロナノバブルを含有する液体でもって、移送配管１１の配管内の洗浄ができる。
【００６９】
尚、界面活性剤は、低価格でしかも分解性の良いタイプを選定することが望ましいが、そのような界面活性剤は市場に多く存在している。
【００７０】
(第８の実施の形態)
次に、図８に、この発明の液体移送装置の第８実施形態を示す。この第８実施形態は、図５の第５実施形態の液体がスラリー含有水である点と、移送先装置１３が膜を有する脱水機２４又は道路における排水管路又は建物の排水管である点とが、前述の第５実施形態と異なる。よって、この第８実施形態では、前述の第５実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第５実施形態と異なる部分を説明する。
【００７１】
スラリー含有水は、配管摩擦抵抗が大きいので、特に、長距離配管である移送配管１１の移送先装置としての膜を有する脱水機２４まで移送することは、従来においては困難であった。また、従来においては道路における排水管路や建物の排水管を洗浄することは困難であった。
【００７２】
この第８実施形態では、スラリー含有水を原水槽１に導入した後、マイクロナノバブル発生ユニット７からのマイクロナノバブルを含むスラリー含有水を左右のバルブ５３Ｂ,５３Ａの開度を調整して、分岐配管Ｌ５０から原水槽１に返送する。そして、マイクロナノバブル発生ユニット７は、マイクロナノバブルを含むスラリー含有水を作製して、従来とは全く性状の異なるマイクロナノバブル,スラリー含有水を、移送配管１１を経由して膜を有する脱水機２４に移送する。そのことにより、配管摩擦抵抗と脱水機２４が有する膜に対する摩擦抵抗とが減少して、一例として、従来と同じ消費電力でもって移送量を２割増加させることができる上に、脱水機２４の処理能力も１割程度向上できた。又、マイクロナノバブルを含むスラリー含有水を道路における排水管路や建物の排水管に導入する事によって排水管路や排水管を洗浄できた。
【００７３】
つまり、この第８実施形態では、液体にマイクロナノバブルを含有させることで、配管摩擦抵抗を低減させて移送能力を増強させているので、配管摩擦抵抗を招くようなスラリーを含有する水を、膜を有する脱水機２４に通水することが可能となる。又、排水管路や排水管をマイクロナノバブル含有スラリーで洗浄できた。
【００７４】
(第９の実施の形態)
次に、図９に、この発明の液体移送装置の第９実施形態を示す。この第９実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を精密ろ過膜装置２５にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第９実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７５】
この第９実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての精密ろ過膜装置２５に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、精密ろ過膜装置２５の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００７６】
(第１０の実施の形態)
次に、図１０に、この発明の液体移送装置の第１０実施形態を示す。この第１０実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を限外ろ過膜装置２６にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１０実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７７】
この第１０実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての限外ろ過膜装置２６に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、限外ろ過膜装置２６の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００７８】
(第１１の実施の形態)
次に、図１１に、この発明の液体移送装置の第１１実施形態を示す。この第１１実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３をナノろ過膜装置２７にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１１実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７９】
この第１１実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としてのナノろ過膜装置２７に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、ナノろ過膜装置２７の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。なお、このナノろ過膜装置２７は、２ｎｍ(ナノメートル)より小さい粒子や高分子を阻止する液体分離膜である。
【００８０】
(第１２の実施の形態)
次に、図１２に、この発明の液体移送装置の第１２実施形態を示す。この第１２実施形態は、図１の第１実施形態の移送先装置１３を逆浸透膜装置３０にした点が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細な説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００８１】
この第１２実施形態では、マイクロナノバブル発生ユニット７から移送配管１１に送出されたマイクロナノバブル含有液体を移送先としての逆浸透膜装置２９に送出する。このマイクロナノバブル含有液体は、配管摩擦抵抗および膜に対する摩擦抵抗を低減できるので、逆浸透膜装置３０の膜面積当りの処理能力を向上できる。又、配管をマイクロナノバブル含有液体で洗浄できる。
【００８２】
(実験例)
図１に示した第１実施形態の液体移送装置に対応する実験装置を製作した。この実験装置では、原水槽１の容量を約１ｍ３とし、原水ポンプ２の吐出量を１５０リットル/分とし、マイクロナノバブル発生ユニット７の容量を０.５ｍ３とし、移送配管１１の配管距離を５０ｍとして水を移送した。この実験装置において、水にマイクロナノバブルを含有させた場合と、水にマイクロナノバブルを含有させていない場合とで水の移送量を比較した。この比較の結果、水にマイクロナノバブルを含有させた場合は、移送配管１１の末端で移送量が１７７リットル/分となり、水にマイクロナノバブルを含有させていない場合に比べて、移送量が１８％増加した。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の水処理装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明の水処理装置の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明の水処理装置の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明の水処理装置の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図５】この発明の水処理装置の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図６】この発明の水処理装置の第６実施形態を模式的に示す図である。
【図７】この発明の水処理装置の第７実施形態を模式的に示す図である。
【図８】この発明の水処理装置の第８実施形態を模式的に示す図である。
【図９】この発明の水処理装置の第９実施形態を模式的に示す図である。
【図１０】この発明の水処理装置の第１０実施形態を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の水処理装置の第１１実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】この発明の水処理装置の第１２実施形態を模式的に示す図である。
【図１３】マイクロナノバブルの摩擦抵抗低減による揚水量増加効果を示す特性図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 原水槽
２ 原水槽ポンプ
３、４、５３Ａ、５３Ｂ バルブ
５ 空気吸い込み管
６ 水流
７ マイクロナノバブル発生ユニット
８Ａ 槽
８Ｂ フランジ蓋
９ ボルト
１０ マイクロナノバブル発生機
１１ 移送配管
１２ 遠距離配管の略式記号
１３ 移送先装置
１４ 生物処理装置
１５ 物理処理装置
１６ 化学処理装置
１７ オゾン発生機
１８ 急速ろ過機
１９ 第１活性炭吸着塔
２０ 第２活性炭吸着塔
２１ 第３活性炭吸着塔
２２ 処理水槽
２３Ａ、２３Ｂ フランジ部
２４ 膜を有する脱水機
２５ 精密ろ過膜装置
２６ 限外ろ過膜装置
２７ ナノろ過膜装置
２８ 界面活性剤タンク
２９ 界面活性剤タンク定量ポンプ
３０ 逆浸透膜装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体にマイクロナノバブルを含有させて、透視度計による上記液体の透視度が１５ｃｍ以下となるようにし、
このマイクロナノバブルを含有する液体を、移送ポンプによって移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液体移送方法において、
上記移送ポンプによって、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットへ液体を移送し、
上記マイクロナノバブル発生ユニットで上記液体にマイクロナノバブルを含有させ、
上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液体移送方法において、
上記移送ポンプは、上記マイクロナノバブル発生機へ上記液体を移送すると共に上記マイクロナノバブルを含有した液体を上記移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項４】
液体にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生ユニットと、
透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様にマイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する移送ポンプを有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記マイクロナノバブル発生ユニットは、
上記移送ポンプによって液体が導入されると共にこの液体にマイクロナノバブルを含有させて上記マイクロナノバブルを含有する液体を上記移送配管に吐出することを特徴とする液体移送装置。
【請求項６】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が生物処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項７】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が物理処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項８】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が化学処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項９】
請求項４に記載の液体移送装置において、
液体が導入される原水槽を備え、
上記移送ポンプは、上記原水槽内の液体を上記マイクロナノバブル発生ユニットに送出する原水槽ポンプであることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体移送装置において、
上記マイクロナノバブル発生ユニットが吐出するマイクロナノバブル含有液体を上記原水槽に返送する返送部を有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、急速ろ過機と３塔以上の活性炭吸着塔とを有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記液体はスラリー含有水であり、
上記移送先装置は膜を有する脱水機又は道路における排水管路又は建物の排水管であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、精密ろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、限外ろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１５】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、逆浸透膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１６】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、ナノろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１】
液体にマイクロナノバブルを含有させて、透視度計による上記液体の透視度が１５ｃｍ以下となるようにし、
このマイクロナノバブルを含有する液体を、移送ポンプによって移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液体移送方法において、
上記移送ポンプによって、マイクロナノバブル発生機を有するマイクロナノバブル発生ユニットへ液体を移送し、
上記マイクロナノバブル発生ユニットで上記液体にマイクロナノバブルを含有させ、
上記マイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液体移送方法において、
上記移送ポンプは、上記マイクロナノバブル発生機へ上記液体を移送すると共に上記マイクロナノバブルを含有した液体を上記移送先装置に移送することを特徴とする液体移送方法。
【請求項４】
液体にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生ユニットと、
透視度計による透視度が１５ｃｍ以下となる様にマイクロナノバブルを含有した液体を移送配管を経由して移送先装置に移送する移送ポンプを有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記マイクロナノバブル発生ユニットは、
上記移送ポンプによって液体が導入されると共にこの液体にマイクロナノバブルを含有させて上記マイクロナノバブルを含有する液体を上記移送配管に吐出することを特徴とする液体移送装置。
【請求項６】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が生物処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項７】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が物理処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項８】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置が化学処理装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項９】
請求項４に記載の液体移送装置において、
液体が導入される原水槽を備え、
上記移送ポンプは、上記原水槽内の液体を上記マイクロナノバブル発生ユニットに送出する原水槽ポンプであることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体移送装置において、
上記マイクロナノバブル発生ユニットが吐出するマイクロナノバブル含有液体を上記原水槽に返送する返送部を有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、急速ろ過機と３塔以上の活性炭吸着塔とを有することを特徴とする液体移送装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記液体はスラリー含有水であり、
上記移送先装置は膜を有する脱水機又は道路における排水管路又は建物の排水管であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、精密ろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、限外ろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１５】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、逆浸透膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１６】
請求項４に記載の液体移送装置において、
上記移送先装置は、ナノろ過膜装置であることを特徴とする液体移送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２９９５５（Ｐ２００８−２９９５５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０６２４０（Ｐ２００６−２０６２４０）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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