JP2000317490A - 曝気方法及びその装置 - Google Patents

曝気方法及びその装置

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JP2000317490A
JP2000317490A JP12723999A JP12723999A JP2000317490A JP 2000317490 A JP2000317490 A JP 2000317490A JP 12723999 A JP12723999 A JP 12723999A JP 12723999 A JP12723999 A JP 12723999A JP 2000317490 A JP2000317490 A JP 2000317490A
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tubular body
long
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water
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Masanobu Iwamura
政信 岩村
Keizo Takeo
敬三 竹尾
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Marsima Aqua System Corp
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Marsima Aqua System Corp
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的水深の浅い貯水池、湖沼等において広
範囲に対流を発生させて水質改善を図ることのできる曝
気装置を提供する。 【解決手段】 貯水池、湖沼等の水中底部に設置された
回転軸体2と、その回転軸体2に一方端が取り付けられ
その回転軸体2から略横向きに延設される長尺管体3
と、その長尺管体3に圧縮空気を供給するコンプレッサ
4と、長尺管体3に設けられコンプレッサ4から供給さ
れる圧縮空気を所定の方向に向けて吹き出す噴射孔3
a,3bとを有し、その噴射孔が、圧縮空気の吹き出し
により長尺管体3に回転方向の推力を与えることがで
き、且つ長尺管体3上に上昇水流Wを形成し得るように
配設されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的水深の浅い
貯水池、湖沼等の水質を改善するのに好適である曝気方
法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、貯水池や湖沼等では表層水と底
層水との間に自然対流が起こらず、また池底部では有機
物質が堆積したりメタンガスが発生するため、底層水は
溶存酸素量がほとんど無しに近い状態となる。この状態
を放置すると、下流に放流することができなくなる程度
に水質が悪化する。そこで、水質を改善すべく、底層水
に酸素を供給しながら表層水との間で強制的に対流を起
こさせるいわゆる曝気装置が貯水池、湖沼等に設置され
る。
【0003】この種の曝気装置としては、池底に空気供
給装置を設置し、陸上に設置されたコンプレッサからホ
ースを介してその空気供給装置に圧縮空気を供給し、空
気供給装置に設けたノズルから圧縮空気を水中に噴射し
て上昇水流を形成し、その上昇水流に底層水を随伴させ
て強制対流を行うものが知られている。
【0004】また、エアリフトポンプ方式の曝気装置で
は水中に立設させた揚水筒の下端部に気泡弾を間欠的に
供給し、底層水を空気と接触させながらエアリフトさ
せ、底層水と表層水とを強制対流させるようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者の曝気装置では、上昇水流を形成するこのできる
範囲が限られるため、広範囲に水質改善を図ろうとすれ
ば空気供給装置を水中で移動させなければならず、移動
機構を組み込もうとすると曝気装置の構成が複雑になる
という問題がある。また、ホースの移動も容易には行え
ない。
【0006】また、後者の曝気装置では、上昇水流を発
生させるには少なくとも5m以上の水深が必要であり、
水深がそれ以下であるような貯水池や湖沼等では効率的
な水質改善を図ることができないという問題がある。従
って、使用が水深の深い貯水池、湖沼に限られる。
【0007】このように、従来の曝気装置は水質改善で
きる範囲が限られたり、また、ある程度の水深を必要と
することから、水深が浅いために広範囲に対流を発生さ
せる必要があるような貯水池、湖沼等には適さない。
【0008】本発明は以上のような従来の曝気装置にお
ける課題を考慮してなされたものであり、比較的水深の
浅い貯水池、湖沼等においても広範囲に対流を発生させ
て効率良く水質改善を図ることができる曝気方法及びそ
の装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の曝気方法は、所
定の方向に向けて噴射孔が形成されている長尺管体の一
端を回転軸体に取り付け、その回転軸体を貯水池、湖沼
等の水中底部に固定し、長尺管体内に圧縮空気を導入し
て噴射孔から圧縮空気を所定の方向に吹き出すことによ
り、長尺管体に推力を与えて回転させ、回転する長尺管
体上に上昇水流を形成し、長尺管体が回転する範囲内の
領域を浄化することを要旨とする。
【0010】上記曝気方法に従えば、長尺管体の噴射孔
から圧縮空気が噴射されると、長尺管体の一方端を回転
中心として長尺管体が回転し、長尺管体が回転する範囲
内で上昇水流が形成される。
【0011】本発明の曝気装置は、貯水池、湖沼等の水
中底部に設置された回転軸体と、その回転軸体に一方端
が取り付けられその回転軸体から略横向きに延設される
長尺管体と、その長尺管体に圧縮空気を供給する圧縮空
気供給手段と、長尺管体に設けられ圧縮空気供給手段か
ら供給される圧縮空気を所定の方向に向けて吹き出す噴
射孔とを有し、その噴射孔が、圧縮空気の吹き出しによ
り長尺管体に回転方向の推力を与えることができ、且つ
長尺管体上に上昇水流を形成し得るように配設されてい
ることを要旨とする。
【0012】本発明の曝気装置において、長尺管体に回
転方向の推力を与える噴射孔は、長尺管体の一方の側面
部であって長尺管体の他方端寄りに形成することが好ま
しい。また、上昇水流を形成する噴射孔は、長尺管体の
上面部全体に形成することが好ましい。
【0013】本発明の長尺管体としては、断面が円、楕
円、ひし形、正方形、矩形等からなる任意のパイプ、及
び内部に圧縮空気を流すための通路が形成されている任
意の管状部材が含まれる。この管状部材は樹脂製パイプ
若しくは腐食性を有する金属製パイプで構成することが
好ましいが、これに限らず、軽量且つ適度な剛性を有す
るものであれば例えばゴム製パイプや耐腐食性を備えて
いない金属製パイプ等を使用することもできる。
【0014】また、上記圧縮空気供給手段の一具体例と
してはコンプレッサが示される。このコンプレッサは陸
上に設置され、コンプレッサにより発生する圧縮空気は
例えば耐圧ゴムホースを用いて長尺管体に供給すること
ができる。
【0015】本発明の曝気装置に従えば、圧縮空気供給
手段から長尺管体に圧縮空気を供給すると、長尺管体の
例えば一方の側面部に形成された噴射孔と管体上面部に
形成された噴射孔からそれぞれ水中に向けて圧縮空気が
吹き出され、長尺管体の一方側面部から吹き出された圧
縮空気は長尺管体を回転させる方向の推力を発生させ、
長尺管体を回転軸体の回転軸まわりに略水平回転させ
る。長尺管体上面部から吹き出された圧縮空気は、長尺
管体が回転する範囲内で上昇水流を形成し、表層水と底
層水との間で広範囲に対流を生成する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態に
基づいて本発明を詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明に係る曝気方法が適用され
る曝気装置の一実施形態を示したものであり、同図
(a)は後述する散気管の回転方向を示す平面図であ
り、同図(b)は曝気装置の構成を示す側面図である。
この曝気装置は、閉鎖された水域であって比較的水深の
浅い貯水池、湖沼等に好適に設けられるものである。
【0018】同図において、曝気装置は、貯水池、湖沼
等の水中底部に固定される基台1と、その基台1に設け
られた回転軸(回転軸体)2に一方端が取り付けられ、
その回転軸2から略横向きに延設される長尺管体として
の散気管3と、その散気管3に圧縮空気を供給する圧縮
空気供給手段としてのコンプレッサ4と、コンプレッサ
4と散気管3とを接続する耐圧ホース5とから主として
構成されている。上記コンプレッサ4は貯水池等の岸辺
陸上に設置されており、コンプレッサ4から延設される
耐圧ホース5は水中底部を這わせて基台1の回転軸2に
接続されている。
【0019】以下、各部の構成について詳しく説明す
る。図2は基台1上で回転する散気管3の構造を拡大し
て示したものである。
【0020】基台1はアンカーで水底に固定されるプレ
ート1aを有し、そのプレート1a中心部分に、エア通
路を有する固定側筒軸2aが立設されている。固定側筒
軸2aの下部にはホース連結具2bが備えられ、そのホ
ース連結具2bに耐圧ホース5が接続されている。固定
側筒軸2a上部にはジョイント2cを介して回転側筒軸
としての回転軸2が回転自在に取り付けられている。
【0021】この回転軸2には例えば長さ10mからな
る1本の散気管3の一方端が接続されており、それによ
り散気管3は回転軸2を回転中心としてR方向に回転し
半径10mの円を描くことになる。
【0022】上記散気管3には、散気管3を回転させる
推力をその散気管3に発生させるため圧縮空気を円C
(図1(a)参照)の接線方向に噴射する回転用噴射孔
3aと、圧縮空気を上向きに噴射して気泡に随伴される
上昇水流を形成するための対流用噴射孔3bとが形成さ
れている。
【0023】本実施形態では回転用噴射孔3aを散気管
3の他方端(先端)寄りに配設しているが、その配置及
び個数については、散気管3の一方の側面部に配設する
限り、必要とされる回転速度に応じて適宜変更すること
ができる。
【0024】一方、対流用噴射孔3bについては、でき
る限り多くの上昇水流を形成するため散気管3の上面部
全体に亙って配設することが好ましい。
【0025】また、散気管3は回転軸2から水平方向に
延設されたアーム部3cから角度θ°上向きに傾斜して
形成し、それにより、散気管3の自重により回転軸2を
支点として下向きに作用する回転モーメントと散気管3
に作用する浮力とが相殺されるようしている。
【0026】なお、上記散気管3は、樹脂製パイプで構
成することが好ましいが、これに限らず耐腐食性を有
し、軽量且つ適度な剛性を有するものであれば例えばゴ
ム製パイプや金属製パイプ等で構成することもできる。
【0027】次に、上記構成を有する曝気装置の動作に
ついて説明する。
【0028】図1において、コンプレッサ4を駆動して
圧縮空気を耐圧ホース5に導入する。このときの圧縮空
気の圧力は、曝気装置が設置される貯水池、湖沼の水深
に応じ、少なくとも水圧以上の圧力に設定される。耐圧
ホース5に導入された圧縮空気は、ホース連結具2bか
ら固定側筒軸2aに、次いで固定側筒軸2aから回転軸
2に流れ、散気管3の各噴射孔3a,3bから水中に吹
き出される。
【0029】このとき、回転用噴射孔3aから略横向き
に吹き出される圧縮空気は、散気管3をR方向に回転さ
せる推力を与える。一方、対流用噴射孔3bから上向き
に吹き出される圧縮空気は、水中に気泡を混合させつつ
上昇し、それにより底層水における溶存酸素量を高めつ
つ散気管3上に上昇水流Wを形成する。従って、散気管
3の回転に追従してその上方に上昇水流Wが形成され、
散気管3の回転範囲内で底層水と表層水との間に対流が
発生する。
【0030】その結果、図1(a)に示す直径20mの
円Cの範囲内のすべてについて対流を形成することがで
き、広範囲に水質改善を行うことができる。しかも、本
発明では圧縮空気を駆動力として長尺散気管3を回転さ
せるように構成しているため、特別な駆動機構を必要と
しない利点がある。
【0031】なお、本発明において長尺管体上に上昇水
流を形成するにあたり、上記実施形態では散気管3に沿
ってその上面に、圧縮空気を吹き出すための対流用噴射
孔3bを配列したが、これに限らず、例えば、散気管3
の端部に多数の噴射孔を備えた専用のノズル部を上向き
に取り付け、そのノズル部から圧縮空気を吹き出すもの
であってもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の曝気方法によれば、長尺管体の一方端を回転軸
体に取り付け、圧縮空気の吹き出しによって長尺管体を
回転させつつ、長尺管体上に上昇水流を形成するため、
比較的水深の浅い貯水池、湖沼等について広範囲に水質
を改善することができる。
【0033】本発明の曝気装置によれば、回転軸体に一
方端が取り付けられた長尺管体に圧縮空気を導入し、そ
の長尺管体の例えば一方側面部から圧縮空気を吹き出し
て長尺管体を回転させ、長尺管体上面部から圧縮空気を
吹き出して上昇水流を形成するように構成したため、長
尺管体の回転範囲内で表層水と底層水との間に対流を形
成し、広範囲に水質改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る曝気方法が適用される曝気装置の
説明図である。
【図2】図1に示す散気管の回転構造を示す拡大斜視図
である。
【符号の説明】
1 基台 2 回転軸(回転軸体) 2a 固定側筒軸 3 散気管(長尺管体) 3a 回転用噴射孔 3b 対流用噴射孔 4 コンプレッサ(圧縮空気供給手段) 5 耐圧ホース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の方向に向けて噴射孔が形成されて
    いる長尺管体の一端を回転軸体に取り付け、その回転軸
    体を貯水池、湖沼等の水中底部に固定し、前記長尺管体
    内に圧縮空気を導入して前記噴射孔から圧縮空気を所定
    の方向に吹き出すことにより、前記長尺管体に推力を与
    えて回転させ、回転する前記長尺管体上に上昇水流を形
    成し、前記長尺管体が回転する範囲内の領域を浄化する
    ことを特徴とする曝気方法。
  2. 【請求項2】 貯水池、湖沼等の水中底部に設置された
    回転軸体と、その回転軸体に一方端が取り付けられその
    回転軸体から略横向きに延設される長尺管体と、その長
    尺管体に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、前記
    長尺管体に設けられ前記圧縮空気供給手段から供給され
    る圧縮空気を所定の方向に向けて吹き出す噴射孔とを有
    し、その噴射孔が、圧縮空気の吹き出しにより前記長尺
    管体に回転方向の推力を与えることができ、且つ前記長
    尺管体上に上昇水流を形成し得るように配設されている
    ことを特徴とする曝気装置。
  3. 【請求項3】 前記長尺管体に回転方向の推力を与える
    噴射孔が、前記長尺管体の一方の側面部であって前記長
    尺管体の他方端寄りに形成されている請求項2記載の曝
    気装置。
  4. 【請求項4】 前記上昇水流を形成する噴射孔が、前記
    長尺管体の上面部全体に形成されている請求項2または
    3に記載の曝気装置。
JP12723999A 1999-05-07 1999-05-07 曝気方法及びその装置 Withdrawn JP2000317490A (ja)

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