JP2001504754A - 流体を曝気する散気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体を曝気する散気装置、および特に排水処理タンクに曝気をする散気装置は、押出品から所望の長さに切断したベース板（１）を製造することにより、細長い形状に形成される。多孔弾性膜（６）は、封止帯片（５）を、膜の長手方向の両縁に沿って、ベース板押出品に形成された対応する溝（４）内に押し込むことによって、ベース板（１）に取り付けられる。膜の両端は、端部の帯片または締め具によりベース板に封止される。空気が、通し通路（２３）を通じてベース板内に導入されると、膜（６）は膨らんでベース板から離れ、内部隔室（１１）を形成し、散気装置に沿った空気の通路をなす。そして水平なヘッダー管に散気装置を取付けるための装置もまた記載され、流体を曝気する散気装置の組立・取外しと保守が迅速にでき、散気装置の生産コストを実質的に最小とし、必要な配管工事量を最小にできる、排水処理タンクに曝気をする等の散気装置、散気装置の管への設置方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 流体を曝気する散気装置 発明の分野 本発明は、流体を曝気する散気装置に関する。この散気装置は、家庭下水と産 業廃水の曝気に特定の用途を有する。本発明は、散気装置を管に固定する方法も 提供する。 発明の背景 曝気用の散気装置は、気体状の流れを流体中において細かい気泡の流れに変換 するように作用する。セラミック材は、気泡を形成するために散気装置において 広範に使用されている。標準的にセラミック材の形態は、円板またはドーム状で ある。セラミック材内の細孔により、空気流がその細孔を通過するときにセラミ ック材の外面に気泡が形成される。しかしながら空気流が停止すると、周囲流体 内に存在する砂塵や生物有機体がセラミック材の細孔に入り、散気装置の閉塞を 生じることがある。したがってセラミック材は、空気流の中断が頻繁に生じるこ とがある用途には適切でない。 既知の散気装置の他の型式は、バンドの形態の締め具によりチューブの両端で 締め付けられる弾性スリーブ内に収納される水平に配向されるＰＶＣチューブか ら構成される。空気は、ＰＶＣチューブの接続口を通して、ＰＶＣチューブと弾 性スリーブとの間に形成される環状空間へ送られる。環状空間内の空気圧が増加 すると、スリーブ内の小さいスリットが開き、空気がスリーブを通過してスリー ブの外面に気泡を形成する。空気流が停止すると、そのスリーブ膜が閉じ、それ により流体が散気装置中に逆流するのが抑制される。そのような散気装置は、ス リーブの下側が作動しないので余分なものとなり、またスリーブの垂直上方側に おいて気泡が合体する傾向があり、散気効率を低下するので、効率的ではない。 シート形状の弾性膜も、円板型および方形板型散気装置に使用されており、ま た従来、カバープレートやねじなどの手段により散気装置へ固定されている。し かしながら、このような固定は、面倒でありかつ多くの設置時間を必要とする。 一般に既知の散気板は、比較的小形であり、通常直径または長さが０．５メー トル未満である。この比較的小さいサイズにより、多数の散気装置が必要となり 、かつ一定の設備内において空気供給源まで所定数の散気装置組立体を接続する ためにかなりの配管作業が必要となり、結果として組立時間が増加し、設置費用 が上昇する。 散気装置上で対応する管継手と係合する専用の、通常ねじ込み式管継手を有す る配管が、散気装置設備に使用される。この配管は、方形または円形の断面の鋼 管またはステンレス管であることが多い。この形式の配管は比較的高価であり、 またそのような管継手の使用は、配管にかなりの作業を必要とするので、組立と 設置時間を増加する。 したがって設置および関連する保守の費用を削減する必要性、さらに曝気用散 気装置を容易に設置し維持できる必要性がある。 発明の概要 本発明の第１の態様において、流体を曝気する散気装置が提供され、その散気 装置は、 細長いベースと、および 膜の面から突き出して膜の周辺領域に沿って延びる少なくとも１つの封止帯片 を有する、ベースの表面を覆う多孔弾性膜とから構成され、 そこにおいて少なくとも１つの封止帯片は、細長い方向に延びるベース内で変 形される１つ以上の溝に係合され、それにより膜をベース固定へし、膜の面とベ ースの表面との間に形成される内部隔室を封止し、また内部隔室は、使用の際に 膜を通して流体中に浸透する気体流を受容する。 少なくとも１つの封止帯片の手段により、封止帯片を溝または複数の溝に単に 押し込むだけて、膜をベースヘ固定可能である。同様に膜は、少なくとも１つの 封止帯片が溝または複数の溝から引き出されるようにベースから離して引き出し て取外すことが可能である。したがって曝気用散気装置の組立とその保守は迅速 に実施可能である。さらに弾性膜のより多くの周辺領域を、カバープレートなど の手段を使用することなくベースヘ封止することができる。弾性膜は、ＥＰＤＭ 、ネオプレンまたはシリコンゴムなどの材料から形成できる。 散気装置は通常、板形散気装置であり、またベースは一般に押出品から成る。 押出品は、プラスチック材、非腐食性金属または他の適切な物質から形成できる 。最も好ましくは押出品は、アルミニウム押出品である。例えば成形されたもの ではない押出品のベースを利用することにより、散気装置は所要の長さに安価に 形成できるので、実質的に生産コストを最小にし、かつ散気装置の設置に必要な 配管工事量を最小にできる。 本発明の第２の態様において、流体を曝気する散気装置が提供され、その散気 装置は、 押出品の形状のベースと、および 内面と外面を有する、ベースの表面を覆う多孔部材とから構成され、 そこにおいて多孔部材は、封止された内部隔室が多孔部材の内面とベースの表 面との間に形成されるようにベースヘ固定され、また内部隔室は、使用の際に多 孔膜を通して流体中に浸透する気体流を受容する。 通常その部材も、そのような実施例において弾性部材であり、上述のように、 および/または従来知られている締め具またはカバープレートの手段によりベー スへ固定可能である。 さらに、本発明の第３の態様において、流体を曝気する散気装置を設置する方 法が提供され、その方法は、 散気装置のベースを略水平に延びる管の上の所要の位置に位置決めする段階と 、および 帯片を使用して、散気装置のベースを管へ固定し、ベースを所要の位置に保持 する段階とから構成される。 一般に散気装置のベースと管との間にアダプタが設けられる。 本発明の第４の態様において、流体を曝気する散気装置を設置する方法が提供 され、その方法は、 ベースの開口部が管の管頂部の開口部と整合し、それにより気体が管から散気 装置の内部隔室へ流入する通し通路が形成されるように、散気装置のベースを略 水平に延びる管の上の所要の位置に位置決めする段階と、および 帯片を使用して、散気装置のベースを管へ固定し、ベースに形成される開口部 と、整合した管に形成された開口部とを保持する段階とから構成される。 必要に応じて、散気装置のベースと管の管頂部との間にシールまたはガスケッ トを設けて、流体が周囲環境から通し通路中に漏れるのを防止することができる 。 標準的には、気体を通す通路を有し、開口部と整合されるアダプタが、ベース と管との間に設けられる。 散気装置は、 帯片の一端を散気装置へ接続し、 管の反対の側の回りに帯片を引き寄せ、 帯片の他端を散気装置へ接続し、および 帯片を引っ張り、それにより散気装置を管へ固定することにより、 帯片を使用して管へ固定可能である。 本発明の方法により、散気装置は、迅速に設置可能となり、または散気装置設 備の配管から迅速に取外し可能となる。またこの方法により、散気装置は、管へ 固定されるねじ込み管継手などを必要とすることなく管へ直接固定可能であり、 それにより設置費用を最小にすることが可能となる。 本発明の第５の態様において、上述の帯片により管へ固定される曝気用散気装 置から成る組立体が提供される。 本発明は、曝気用散気装置を管へ固定するのに使用されるキット、および本発 明自体の散気装置の構成部材から成るキットも提供できる。 図面の簡単な説明 本発明は、添付図面に示される本発明の好ましい非限定の実施例を参照して以 下に説明される。 図１は、本発明により具体化される散気装置のベースの端面図である。 図２は、図１に示されるベースと共に使用される弾性膜の端面図である。 図３は、本発明により具体化される散気装置の別のベースセクションの端面図 である。 図４は、使用に際して図１と２のベースと弾性膜とから形成される散気装置の 端面図である。 図５は、使用に際して図２の弾性膜とベースとから形成される散気装置の一端 の縦断面図である。 図６は、図５に示される散気装置の封止プレートの端面図である。 図７は、管へ固定された散気装置の端面図である。アダプタと管は断面で示さ れる。 図８は、本発明に従う細長い散気装置の標準的配列を示す、廃水処理タンクの 線図的な平面図である。 発明の好ましい実施例の詳細な説明 本発明の好ましい形態において細長い曝気用散気装置が提供され、廃水処理設 備の大形タンク、例えばタンク５０（図８）における多数のそのような散気装置 を設ける問題を経済的に解決可能にする。標準的にそのタンクには、タンクの一 端５２の下に延びるヘッダー管５１が設けられ、そのヘッダー管５１へ一連の横 方向供給管がＴ形継手５４により接続される。 例えば２メートルまでの長さにできるが、標準的には約１．５メートルまでの 長さを有する、５５で示される複数の細長い板形散気装置が、水平方向に延びる 横方向供給管５３を横断して配列される所定の間隔で設けられる。このようにし て、比較的少数の細長い板形散気装置は、タンク５０の底部における部位を覆う ことができ、このような散気装置で従来知られている形式の円板板形または方形 板形散気装置では、より多くの数の散気装置をタンク５０が必要とするであろう 。 細長い板形曝気用散気装置用のベース１は、図１に示される。このベースは、 中間領域２を有する陽極処理アルミニウムまたはプラスチック押出品から構成さ れる。一対の溝４は、図２に図示される弾性膜６の封止帯片５を受容するために 側面セクション部に形成される。図２に示されるように封止帯片５は、内面７か ら突き出し、膜の周辺領域８に沿って延びる。ベースは、好ましくは図１に示さ れるように湾曲した断面のものであるが、図３に示されるように、下方へ回した 外側縁部を有する略平坦なものにもできる。 散気装置を組立てるために、弾性膜はベース１の表面９上に載せられ、また封 止帯片５は、図４に示されるように対応する溝４に押し込まれる。 封止帯片５は、溝４の開口部１０を強制的に通されるときに圧縮し、ついで膨 張して溝の内面に押し付けられ、それにより膜６の内面７とベース１の表面９と の間に形成される内部隔室１１を封止するように変形自在であることが分かる。 さらに封止帯片５と溝４は、膜がベースへ一旦取り付けられると、封止帯片が溝 内に保持されるように寸法が決められる。 封止帯片５の圧縮は、封止帯片に沿って延びる中心通路１２の存在により補助 することができる。しかしながら中心通路は必ずしも必要ではない。 端部留め具（図示されない）は、弾性膜６の端部１４をベース１へ押し付けて 内部隔室１１の両端部をそれぞれ封止するのに使用できる。しかしながら本発明 の好ましい形態において弾性膜６の端部１４は、図５と６に図示されるようにベ ース１へ押し付けられる。この例において封止板１５は、膜６の外面１６を通し てボルトとナットの組立体１５Ａにより固定される。封止板には１つ以上の隆起 部１７が設けられ、その隆起部は、封止板を横断して延び、溝１８を形成する膜 ６に押し込まれて、内部隔室１１を封止する際、および封止板を所定位置に維持 する際に役立つ。封止板は、図６に示されるように（封止板の隆起部は図示され ない）、ベース１の形状に対応する形状を有する。 使用に際して、低圧の圧縮空気が供給源から内部隔室１１に供給されので、弾 性膜６がベース１の表面９から持ち上げられ、かつ空気が弾性膜内の細かいスリ ットを通して強制的に送られて、気泡が外面１６上に形成され、それにより廃水 処理用の酸素が供給される。 散気装置を水平に延びる管へ固定する方法は、図７を参照してここで説明され る。その図に示されるように、弾性材から成るブッシュ４０を収納する、剛性プ ラスチック材から形成されるアダプタ１９は、ブッシュの通路２１が、管２０の 管頂部を通して延びる開口部２２と整合し、かつ散気装置のベース１を通して延 びる開口部２３と整合するように管２０とベース１との間に位置決めされるので 、圧縮空気を管から内部隔室１１へ通過させる通し通路が形成される。 図から分かるように管２０は、アダプタ内に形成されかつ管の外側形状に対応 する形状を有する窪み２４内に受容される。ブッシュには周辺縁部２５が設けら れ、その周辺縁部は、開口部２２と２３を通して延び、管２０がベース１に固定 されるときに組立体を所定位置に維持する際に役立つ。周辺縁部２５は、封止機 能も有して、流体が周囲環境から管または散気装置自体に漏れるのを抑制する。 アダプタ１９は、それを通して延びるブッシュ４０を有するものが説明されて きたが、アダプタには、それを通る単純な垂直孔と、その孔の各端部の周辺に設 けられる弾性ガスケットまたはＯ−リングが配設されて、アダプタを散気装置と 管の管頂部をそれぞれ封止することも可能である。 その固定は、帯板２７の一端２６を散気装置の装着ブロック２８へフック掛け し、帯板２７を管２０の回りに載せ、ついで他端２９を留め具３１の留め具ヘッ ド３２で設定することにより、達成される。留め具３１はピン３４を経てリンク ３３へ装着される。リンク３３の他端はベース１のブロック３５へさらに装着さ れる。ついで留め具３１は、留め具３１の面３６と帯板２７が互いに引き寄され るように、管に関して回動されることにより係止位置まで動かされるので、帯板 が引っ張られ、かつ散気装置が管へ固定される。帯板の引張作用により、管とベ ースがアダプタとブッシュへ押し付けられて、対応する接合面が封止される。 留め具３１は、それがリンク３３へ装着される調整手段を有する。留め具３１ のねじ付きボルト３７は、リンク３３のピン３４内のねじ付き開口を通して延び る。リンク３３の位置は、ボルト３７を回して留め具３１に関して調整可能であ るので、散気装置と管をアダプタへ押し付ける力を変えることができる。 ベース１には、図１に図示されるように、装着ブロック２８と３５を固定する 押縁３６ａと３６ｂが設けられる。 さらに上述のアダプタ１９はベース１つとは別個の構成部材であるが、アダプ タがベースへ固定される実施例を提供できる。そのような実施例において、帯板 ２７の端部２６と２９は、アダプタ自体上の取り付け箇所を通して散気装置へ接 続できる。 散気装置を管２０から取り外すために、留め具３１が、留め具の面３６が未係 止位置へ戻るように反対方向に単に回動される。ついで留め具ヘッド３２が帯板 ２７の曲がり部２９から取外し可能となる。帯板２７の端部２６は、調整ブロッ ク２８のピン３８から取外し可能である。リンク３３はピン３９を経てブロック ３５へ装着されたままである。 したがってこの方法により、配管自体を最小に加工するだけで散気装置を管２ ０へ固定可能である。必要とされる唯一の加工は、管２０の管頂部における開口 部２２の孔あけであり、それは設置中に現場で実施可能である。この開口部は、 散気装置位置決めにおいて最大の融通性を持たせるために後でプラグで栓をする こともできる。さらに散気装置は、変更された状態または要求条件に必要に応じ て対応するように、初期の使用後に交換可能である。加えてこの方法により、プ ラスチック材または金属材から形成される管へ容易に固定可能であることが明ら かである。 以上幾つかの好ましい実施例を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱するこ となく多くの変更と変形が可能であることは有能な関係者にとり明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マイケル マーク モニエー オーストラリア、エヌエスダブリュ 2032 キングスフォード、ヒューストン ロー ド、４／45

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体を曝気する散気装置であって、 細長いベースと、および 膜の面から突き出して膜の周辺領域に沿って延びる少なくとも１つの封止帯片 を有する、ベースの表面を覆う多孔弾性膜とから構成される散気装置において、 少なくとも１つの封止帯片は、ベース内に形成される１つ以上の溝に係合され 、それにより膜をベースへ固定し、膜の面とベースの表面との間に形成される内 部隔室を封止し、また内部隔室は、使用の際に膜を通して流体中に浸透する気体 流を受容するようにした散気装置。 ２．散気装置は板形散気装置であり、またベースは押出品から成る、請求項１ に従う散気装置。 ３．膜は、形状が細長く、またそれぞれ膜の内面から突き出し、膜の反対側に 沿って延びる２つの前記封止帯片を有する、請求項１または２に従う散気装置。 ４．膜の両端部は、ベースの各端部において封止板の手段によりベースへ締め 付けられる、請求項１乃至３のいずれかに従う散気装置。 ５．流体を曝気する散気装置であって、 押出品の形状のベースと、および 内面と外面を有する、ベースの表面を覆う部材とから構成される散気装置にお いて、 その部材は、封止された内部隔室が部材の内面とベースの表面との間に形成さ れるようにベースへ固定され、また内部隔室は、使用の際に部材を通して流体中 に浸透する気体流を受容するようにした散気装置。 ６．流体を曝気する散気装置を設置する方法であって、 散気装置のベースを略水平に延びる管の管頂部に隣接した所要の位置に位置決 めする段階と、および 帯片を使用して、散気装置のベースを管へ固定し、ベースを所要の位置に保持 する段階とから構成される方法。 ７．流体を曝気する散気装置を設置する方法であって、 管頂部の開口部が散気装置のベースの開口部と整合し、それにより気体が管から 散気装置の内部隔室へ流入する通し通路が形成されるように、散気装置のベース を略水平に延びる管の管頂部上に位置決めする段階と、および 帯片を使用して、散気装置のベースを管へ固定し、ベースに形成される開口部 と、整合した管の一例に形成された開口部とを保持する段階とから構成される方 法。 ８．アダプタは散気装置と管との間に位置決めされる、請求項６に従う方法。 ９．アダプタは、散気装置のベースと管の管頂部との間に位置決めされ、また 管の管頂部に形成される開口部と散気装置のベースに形成される開口部と整合す る通路を有する、請求項７に従う方法。 １０．アダプタは散気装置のベースへ固定される、請求項８または９に従う方 法。 １１．管は、アダプタ内に形成されかつ管の外側形状に略対応する形状を有す る窪み内に位置決めされる、請求項８乃至１０のいずれかに従う方法。 １２．請求項６乃至１１のいずれかに明示される方法により管へ固定される曝 気用散気装置から成る組立体。 １３．散気装置は請求項１乃至５のいずれかに明示されるものである、請求項 １２に従う組立体。 １４．請求項１乃至４のいずれかに明示される散気装置用キットであって、ベ ースと膜から成るキット。 １５．請求項５に明示される散気装置用キットであって、ベースと前記部材か ら成るキット。 １６．請求項６乃至１１のいずれかに明示される方法を使用して曝気用散気装 置を管へ固定するキットであって、散気装置と帯板から成るキット。