JP2001232387A - 水質浄化装置 - Google Patents

水質浄化装置

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JP2001232387A
JP2001232387A JP2000049656A JP2000049656A JP2001232387A JP 2001232387 A JP2001232387 A JP 2001232387A JP 2000049656 A JP2000049656 A JP 2000049656A JP 2000049656 A JP2000049656 A JP 2000049656A JP 2001232387 A JP2001232387 A JP 2001232387A
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Kazuya Hirata
和也 平田
Koichi Kiriyama
光市 桐山
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛直混合を生ぜしめることなく下層部水域へ
表層水を移送するとともに、散気装置より通常の気泡と
してただちに上昇していくことを妨げ、気泡の徐放機能
を付与することによって対象となる溶存酸素濃度の低い
下層部水域への酸素供給効率を高めることができる水質
浄化装置を提供する。 【解決手段】 水面上に配置する架台10に空気源4,
5を配置し、該架台に水面下に延びる支柱1を固定し、
空気源に連通して前記支柱内を通して空気を導く配管6
と、支柱の下端部近傍で空気を曝気する散気管8と、該
散気管の上方に支柱に沿って移動自在に固定され、上方
に凸な形状で内部に空気を保持することができるブレー
ド2a,2bとを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水質浄化装置に係
り、特に湖沼、あるいは閉鎖性海域における溶存酸素濃
度の低い下層部水域に、酸素を供給することで、当該水
域の水質を浄化する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述した溶存酸素濃度の低い下層部水域
に、酸素を供給する装置として、水面上に空気圧縮機を
備え、その空気圧縮機から送気管を介して下層部水域に
その送気管の先端部に設けられた散気装置から空気を曝
気して供給する方式が知られている。しかしながら、散
気装置から曝気される空気は、通常の気泡として直ちに
上昇し、貧酸素の状態の下層部水域に長時間留まること
なく、水質浄化の対象とする貧酸素状態の下層部水域へ
の酸素供給という点では効率の低いものであった。
【0003】一般に、湖沼、あるいは閉鎖性海域におい
ては、貧酸素状態の下層部水域に比べて表層部は溶存酸
素濃度が高い。従って、この溶存酸素濃度の高い表層水
を貧酸素状態の下層部水域にポンプ等を用いて強制的に
移送することにより、下層部水域に溶存酸素を供給して
その水質を浄化することが実験的に試みられている。
又、この表層水を下層部に移送する動力源として風力、
太陽、波力等のエネルギー源も検討されており、複数種
類の動力源にてポンプの羽根車を駆動して表層水を移送
することが試みられている。しかしながら、この場合に
は負の影響として鉛直混合を生ぜしめることが推測され
る。即ち、下層部水域が貧酸素状態であることによって
引き起こされる底泥からの窒素・リン等の栄養塩類の溶
出、そしてこれが引き金となる赤潮藻類の増殖と同じ結
果をもたらす可能性が存在する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、鉛直混合を生ぜしめることなく
下層部水域へ表層水を移送するとともに、散気装置より
通常の気泡としてただちに上昇していくことを妨げ、気
泡の徐放機能を付与することによって対象となる溶存酸
素濃度の低い下層部水域への酸素供給効率を高めること
ができる水質浄化装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、水面上に配置する架台に空気源を配置し、該架台に
水面下に延びる支柱を固定し、前記空気源に連通して前
記支柱内を通して空気を導く配管と、前記支柱の下端部
近傍で前記空気を曝気する散気管と、該散気管の上方に
前記支柱に沿って移動自在に固定され、上方に凸な形状
で内部に空気を保持することができるブレードとを具備
したことを特徴とする水質浄化装置である。
【0006】又、前記空気源は、空気圧縮機、及び/又
は、空気貯蔵槽であることが好ましい。
【0007】又、前記空気源は空気圧縮機を含み、該空
気圧縮機は前記架台上に配置した風車を用いて駆動する
ことが好ましい。
【0008】又、前記ブレードは対象とする水域の液体
の比重より重く、ブレード内部に前記空気を一定量保持
した場合に前記水域の液体の比重より軽くなる材質と大
きさであることが好ましい。
【0009】又、前記ブレードは内部に空気が一定量保
持されると空気の浮力によって上昇し、ある決められた
高さまで浮上するとブレードの内部に保持された空気を
排出する機構を備え、空気排出後には再び下降すること
が好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の
水質浄化装置の概略的な全体構成を示す。この水質浄化
装置は、湖沼、あるいは閉鎖性海域における溶存酸素濃
度の低い下層部水域に酸素を供給するためのもので、当
該水域においてその水域の水質浄化のために用いられる
ものである。水面上には、架台10が配置され、その上
に風車3、空気圧縮機4、空気貯蔵槽5が配置されてい
る。架台10の下部には支柱1が配置され、その支柱1
には図示するように上方に凸で内部に気泡を保持するこ
とができる、断面が山型又はへの字型のブレード2a,
2bが配置されている。このブレード2a,2bは支柱
1のスリットに沿って上下方向に移動自在な機構を有し
ている。更に、支柱1の内部には、空気圧縮機4又は空
気貯蔵槽5からブレード2a,2bの下方又は内部へ空
気を導くための配管6を備えている。ブレード2a,2
bは、対象水域の液体の比重より大きく、且つブレード
内部に空気を一定量保持することができ、その状態で保
持した空気を含めた比重が対象水域の液体の比重より小
さくなるように、材質と大きさが選定されている。
【0011】支柱1の長さは、水域表面から下層部に伸
び、その水域の水底面直上まで伸びていることが好まし
い。従って、支柱1内における空気配管6は架台10上
に配置された空気源である空気圧縮機4又は空気貯蔵槽
5に連通して、支柱の下端部近傍に配置された散気装置
8に接続されている。支柱1の水平断面は、その中心部
に空気配管6を具備し、それを囲むようにブレード2
a,2bの短手方向の幅以上の幅を有する偶数辺の多角
形(この実施形態では4辺の四角形)をなしている。そ
して、支柱1においては各辺の中央部にスリット7が設
けられ、これが上下方向に移動自由度を有するブレード
2a,2bの上下方向の移動ガイドとなる。
【0012】空気配管6は、水底面直上の支柱1の下端
部において、支柱1の多角形の各辺の中心にて交差する
方向に、この実施形態では4方向に互いに直交するよう
に分岐され、それぞれ散気管8に接続されている。従っ
て、空気を散気する散気管8は、支柱1の下端部に固定
され、支柱1の4面から4方向に延びて存在している。
散気管8には多数の散気口8aを備え、この散気口8a
は配管6を介して、架台10上に配置された空気源4,
5に接続されている。散気管8の長さは、長くてもブレ
ード2a,2bの長手方向長さを越えないことが好まし
い。
【0013】支柱1に設けられたスリット7は、ブレー
ド2a,2bの上下方向の移動のガイドの役割を果たす
が、そのスリット7は散気管8の空気配管6への接続部
分にまで延び、散気管8への接続部分がブレード2a,
2bの下降方向への動きの静止機能を果たしている。ブ
レード2aは、図2及び図3に示すようにリング状の固
定具9に連結部11を介して接続されている。同様にブ
レード2aに直交する方向にブレード2bが固定具9b
に固定されている。
【0014】リング状の固定具9,9bは、その内周側
が空気配管6を案内軸として上下方向に滑らかに沿って
移動する。そして、連結部11は角柱状の支柱の4面の
それぞれの略中央に設けられたスリット7の中をこれに
案内されて上下方向に移動する。角柱状の支柱1を構成
する断面一辺の長さは、風車3や空気圧縮機4等を搭載
する架台10の下の水面近くの部分1dで急激に短くな
っている。これにより、ブレード2a,2bの内側の面
2cと支柱1の外側の面1aとの間隔Wが、支柱1の一
辺の長さが通常の範囲では狭く、上述した支柱1の一辺
の長さが細くなると、この幅Wが急激に大きくなる。ブ
レード2a,2bを鉛直方向に移動可能に支持するリン
グ状の固定具9を案内する空気配管の肉厚部を、上述し
た支柱の一辺の長さが変化する部分1dの近傍に配置す
ることで、ブレード2a,2bの上下方向の動きの上限
が設定されることになる。
【0015】ブレード2a,2bはその内部に空気を包
含すると、その比重が水よりも小さくなり浮上するが、
上昇するブレード2aにはこの空気配管6の肉厚部でそ
の上限の位置が制限され、且つブレード2a,2bと支
柱1との間隔Wが大きくなることから、ブレード2a,
2bの内部に保持していた空気が排出される。ブレード
2a,2bの内部に保持していた空気が排出されると、
本来対象水域の液体の比重より重いブレードは、その自
重により鉛直方向の空気配管6及びこれと平行な支柱1
に設けられたスリット7に案内されて下降を開始する。
【0016】ブレード2a,2bが下降を続け、支柱1
の下端近傍の散気管8の分岐部のところまで降下する
と、支柱1内に設けられたリミットスイッチが作動し、
空気貯蔵槽5から空気配管6に接続した電磁弁が開き、
空気配管6を通じて散気管8の散気口8aから空気が噴
出し曝気する。そして、散気口8aから空気が曝気され
ると、ブレード2a,2b内部に空気が保持される。所
定量の空気が内部に保持されたブレード2a,2bは、
その全体としての比重が水域の水の比重よりも小さくな
るため、その浮力によって鉛直方向の空気配管6及びこ
れと平行に配置されたスリット7に案内されて再び上昇
を開始する。そして、その後電磁弁が閉じられ曝気は停
止する。尚、リミットスイッチは、複数のブレード2
a,2b(この場合は4個のブレード)が全て下降して
初めてこれらの加重により作動するようになっている。
【0017】次に本発明の水質浄化装置の動作について
説明する。上述したように、ブレード2a,2bが支柱
1に案内されて下端部に到達すると、リミットスイッチ
が動作し、曝気を開始する。即ち、空気貯蔵槽5に蓄積
された空気がリミットスイッチの動作により電磁弁が開
くことで、鉛直方向の空気配管6を通り、散気管8の散
気口8aを通して空気が噴出(曝気)する。曝気された
空気の気泡はブレード2a,2bが上述したようにへの
字型(山型)をなしているため、このブレード内部に蓄
積される。ブレード2a,2b自体の比重は水の比重よ
り大きく、空気を含まない状態では水中において沈降す
るが、このように空気を含むと総合的な比重が水よりも
小さくなり、空気を内部に含んだブレード2a,2bは
上昇する。このようにして散気口8aより曝気された空
気は直ちに気泡として上昇するのでなく、一端への字型
(山型)のブレード2a,2bの内部に蓄えられるの
で、この間に緩やかに水中に溶出する。これにより溶存
酸素濃度の低い下層部水域への酸素が徐放機能により供
給され、下層部水域の溶存酸素濃度を高めることができ
る。
【0018】そして、ブレード2a,2bはその浮力に
より徐々に上昇するが、支柱1の細くなった部分1dま
で到達すると、ブレード2a,2bを案内するリング状
の固定具9がこれを案内する空気配管6の肉厚部に到達
し、これにより上昇が停止する。そして、ここではブレ
ード2a,2bの内側の面2cと支柱1の外側の面1a
との間隔Wが大きくなるため、ここよりブレード2a,
2bの内部に保持された空気が急激に流出する。そし
て、内部に保持した空気がなくなると、ブレード2a,
2bはその自重が本来、水の比重より大きいため沈降を
開始する。尚、曝気はリミットスイッチが作動後開始さ
れ、例えばタイマ操作によりブレード2a,2bの内部
に十分に空気を含みブレード2a,2bが上昇を開始す
るとこの時点で停止される。
【0019】最上部まで上昇し、内部の空気が流出した
ブレード2a,2bはその自重により沈降を開始する
が、この時表層の溶存酸素濃度の高い水をブレード2
a,2bの内部に保持した状態で沈降する。そして、こ
の溶存酸素濃度の高い水はそのまま水底近くの支柱1の
下端部近傍まで運ばれるので、ここで曝気を開始する空
気と置換されその周辺に流出する。これにより溶存酸素
濃度の高い、表層付近の水を溶存酸素濃度の低い水底付
近に移送できる。このようにして、水底付近の溶存酸素
濃度の低い水に溶存酸素を供給するので、この溶存酸素
の供給は大変穏やかで且つ緩やかであるので、鉛直混合
を生ぜしめることがない。
【0020】ここで、架台10上では風車3は風力を受
けて常に回転して、空気圧縮機4を駆動する。そして空
気圧縮機4により圧縮された空気が空気貯蔵槽5に蓄え
られる。そして、この蓄えられた空気は上述した電磁弁
の動作により空気配管6を通して水底付近に移送され、
散気管8の散気口8aより曝気に用いられる。このよう
に風車3を用いて圧縮空気を得ることができるので、湖
沼、或いは海域等の電力源等の動力源が容易に得られな
い場所においても、本装置を容易に用いることができ
る。又、圧縮空気を得るための風力以外の動力源を使用
しないので、省エネルギーの水質浄化装置として利用で
きる。
【0021】尚、この実施形態においては風車3により
空気圧縮機4を駆動し、これにより空気を空気貯蔵槽5
に蓄積する例について述べたが、空気貯蔵槽5を用いず
に空気圧縮機4から直接曝気に用いる空気を供給するよ
うにしてもよい。又、例えば空気タンクのような空気貯
蔵槽5を用い、風車3及び空気圧縮機4を用いなくても
よい。又、空気圧縮機4は風車で駆動する例について説
明したが、電力を用いてモータにより駆動するようにし
てもよい。又、支柱1として断面正方形のものを用いる
例について説明したが、その他の多角形を用いても勿論
よい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
存酸素濃度の低い下層部水域への酸素供給に当たり、表
層水をブレード内部に保持して移送し、又散気装置より
通常の気泡として直ちに上昇していくのではなく、ブレ
ード内部に一旦蓄え、気泡の徐放機能を付与することに
よって、緩やかに水中の溶存酸素濃度を高めることがで
きる。このような溶存酸素濃度の低い下層部水域への緩
やかな酸素供給により鉛直混合を生ぜしめることがな
く、有効に水中の溶存酸素濃度を高め、水質を浄化する
ことができる。更に、風車を用いて空気圧縮機により空
気源を構成することで、電力又は石油等のエネルギー源
を必要とすることなく、効率的に下層部水域への酸素の
供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水質浄化装置を示す概略構成図であ
る。
【図2】図1の水質浄化装置の下部の構造を示す斜視図
ある。
【図3】図1のブレードの取付け部の支柱部分の断面図
である。
【符号の説明】
1 支柱 2a,2b ブレード 3 風車 4 空気圧縮機 5 空気貯蔵槽 6 空気配管 7 スリット 8 散気管 9 リング状の固定具 10 架台 11 連結部 W ブレードと支柱部材との間隔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水面上に配置する架台に空気源を配置
    し、該架台に水面下に延びる支柱を固定し、前記空気源
    に連通して前記支柱内を通して空気を導く配管と、前記
    支柱の下端部近傍で前記空気を曝気する散気管と、該散
    気管の上方に前記支柱に沿って移動自在に固定され、上
    方に凸な形状で内部に空気を保持することができるブレ
    ードとを具備したことを特徴とする水質浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記空気源は、空気圧縮機、及び/又
    は、空気貯蔵槽であることを特徴とする請求項1記載の
    水質浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記空気源は空気圧縮機を含み、該空気
    圧縮機は前記架台上に配置した風車を用いて駆動するこ
    とを特徴とする請求項1記載の水質浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記ブレードは対象とする水域の液体の
    比重より重く、ブレード内部に前記空気を一定量保持し
    た場合に前記水域の液体の比重より軽くなる材質と大き
    さであることを特徴とする請求項1記載の水質浄化装
    置。
  5. 【請求項5】 前記ブレードは内部に空気が一定量保持
    されると空気の浮力によって上昇し、ある決められた高
    さまで浮上するとブレードの内部に保持された空気を排
    出する機構を備え、空気排出後には再び下降することを
    特徴とする請求項4記載の水質浄化装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029416A (ko) * 2001-10-08 2003-04-14 김학수 공기양수관 발전장치
JP2007181753A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Osaki Electric Co Ltd 曝気装置
JP2008049215A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Marsima Aqua System Corp 分散型散気装置
CN102086065A (zh) * 2009-12-03 2011-06-08 上海市政工程设计研究总院 一种水体风能复氧装置及其水体复氧方法
JP4984309B1 (ja) * 2011-08-01 2012-07-25 株式会社サンエイ 酸素溶解促進装置
CN109160688A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 广州火田环保设备工程有限公司 一种智能化污水处理设备装置及其方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029416A (ko) * 2001-10-08 2003-04-14 김학수 공기양수관 발전장치
JP2007181753A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Osaki Electric Co Ltd 曝気装置
JP2008049215A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Marsima Aqua System Corp 分散型散気装置
JP4728911B2 (ja) * 2006-08-22 2011-07-20 株式会社丸島アクアシステム 分散型散気装置
CN102086065A (zh) * 2009-12-03 2011-06-08 上海市政工程设计研究总院 一种水体风能复氧装置及其水体复氧方法
JP4984309B1 (ja) * 2011-08-01 2012-07-25 株式会社サンエイ 酸素溶解促進装置
CN109160688A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 广州火田环保设备工程有限公司 一种智能化污水处理设备装置及其方法

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