JP2002166290A - 散気装置の洗浄方法および散気装置 - Google Patents

散気装置の洗浄方法および散気装置

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JP2002166290A JP2000367855A JP2000367855A JP2002166290A JP 2002166290 A JP2002166290 A JP 2002166290A JP 2000367855 A JP2000367855 A JP 2000367855A JP 2000367855 A JP2000367855 A JP 2000367855A JP 2002166290 A JP2002166290 A JP 2002166290A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造的に配管の閉塞を抑制することができ、
簡便な操作によって配管の洗浄を行なうことができる散
気装置の洗浄方法および散気装置を提供する。 【解決手段】 曝気槽１に浸漬した散気管５の幹配管６
に空気を供給し、幹配管６の下方に設けた複数の枝配管
７の各空気噴出口１０から空気を散気する散気装置にお
いて、幹配管６に空気を供給する状態で幹配管６に接続
した散気ドレン管９のドレンバルブ１２を開放し、幹配
管６に供給する空気を散気ドレン管９を通して排気し、
空気噴出口１０から枝配管７の内部に槽内混合液を逆流
入させて枝配管７と幹配管６を水洗浄し、幹配管６の内
部の槽内液に由来して生じる脈動を利用して断続的に排
気と水洗浄を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、散気装置の洗浄方
法および散気装置に関し、膜分離活性汚泥法等において
槽内混合液を曝気する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、膜分離活性汚泥法においては、曝
気槽内に浸漬した膜分離装置の下方に散気装置を配置
し、散気装置から散気する空気によって曝気槽内の活性
汚泥を含む槽内混合液を曝気しており、散気した空気の
上昇によって生じる固気液混相の上向流によって膜分離
装置の膜面を洗浄している。
【０００３】この膜分離活性汚泥法において使用する散
気装置としては、例えば塩化ビニール製の配管の下方に
複数のφ１０ｍｍ程度の穴を開けただけのものがある。
このような散気装置では、活性汚泥の性状に起因する配
管の閉塞を完全に排除することは困難である。散気装置
が閉塞した場合には膜分離装置の膜面に付着したケーキ
によって膜間閉塞を誘発する可能性が高いので、散気装
置の洗浄作業のみならず膜分離装置の洗浄作業も行なう
必要がある。
【０００４】このために、散気装置の閉塞が起こる前に
予防策として定期的なメンテナンスにおいて散気装置を
洗浄することが必要となる。この散気装置の洗浄は一般
的に２週間に１回程度の頻度で行い、散気装置の配管に
水を注入することで配管を洗浄（散気管水洗浄と呼称す
る）している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに、散気管水洗浄によって散気装置を洗浄するために
は、付帯設備として洗浄水タンクと洗浄ポンプを設置す
る必要がある。また、散気管水洗浄時に洗浄ポンプ等を
操作するには手数が掛かり、その操作を手動操作によっ
て行なう場合にはメンテナンス業者の負担が増加するの
で、最悪の場合には散気管水洗浄を行なわない状況があ
る。
【０００６】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、構造的に配管の閉塞を抑制することができ、簡便な
操作によって配管の洗浄を行なうことができる散気装置
の洗浄方法および散気装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載する本発明の散気装置の洗浄方法
は、槽内に浸漬した配管に基端側から空気を供給し、配
管の下方に設けた複数の空気噴出口から空気を散気する
散気装置において、配管に空気を供給する状態で配管の
先端側に接続した散気ドレン管のドレンバルブを開放
し、配管に供給する空気を散気ドレン管を通して排気
し、空気噴出口から配管内に槽内液を逆流入させて配管
を水洗浄し、配管内の圧力変化に由来して生じる脈動を
利用して断続的に空気噴出口からの散気と水洗浄を繰り
返すものである。
【０００８】上記した構成により、ドレンバルブを開放
して散気ドレン管から排気すると配管内の静圧が低下し
て空気噴出口から槽内液が流入する。配管内に流入した
槽内液は空気とともに気液混相流となって散気ドレン管
の排出口から流れ出る。
【０００９】このとき、散気ドレン管内における気液混
相流の液相と気相のバランスは槽内液の流入量によって
変化し、流入量が増加するのに伴って液相が抵抗として
作用し、排気空気によって槽内液を連行することが困難
となり、散気ドレン管内に滞留する槽内液が増加して排
気が阻害される。
【００１０】この槽内液による阻害によって配管および
散気ドレン管に脈動が生じ、空気噴出口から配管内へ流
入する槽内液を散気ドレン管から排出する水洗浄状態
と、散気ドレン管内に滞留する槽内液に阻害されて空気
が空気噴出口から噴出する散気状態とが繰り返し生じ、
水洗浄を繰り返し行うことで確実な配管の洗浄を行なう
ことができ、従来のような付帯設備として洗浄水タンク
や洗浄ポンプが不要となり、メンテナンス作業者の負担
を軽減できる。
【００１１】請求項２に記載する本発明の散気装置は、
槽内に浸漬して水平方向に配置し、基端側が空気供給源
に連通するとともに下部に複数の空気噴出口を設けた幹
配管と、先端側が散気ドレン管に連通して幹配管の上方
位置で排気口として開口する散気ドレン管と、散気ドレ
ン管に設けたドレンバルブとを有するものである。
【００１２】上記した構成より、散気時にはドレンバル
ブを閉栓した状態で、空気源から所定圧力で供給する空
気を幹配管に基端側から通気し、下部の空気噴出口から
散気する。
【００１３】洗浄時には幹配管に空気源から所定圧力の
空気を供給する状態でドレンバルブを開栓し、幹配管に
供給する空気を散気ドレン管を通して排気口から大気圧
下もしくは所定水深下に排気する。
【００１４】このとき、排気口が幹配管の上方位置に開
口し、空気噴出口が幹配管の下部にに開口することで、
幹配管の空気の流れの主流がより抵抗の小さい排気口へ
向かい、幹配管内の静圧が低下して空気噴出口から槽内
液が幹配管内に逆流入し、流入した槽内液は空気ととも
に散気ドレン管を通って排気口から排出される。
【００１５】散気ドレン管内における気液混相流の液相
と気相のバランスは槽内液の流入量によって変化し、流
入量が増加するのに伴って液相が抵抗として作用し、排
気空気によって槽内液を連行することが困難となり、散
気ドレン管内に滞留する槽内液が増加して排気が阻害さ
れる。
【００１６】この槽内液による阻害によって幹配管およ
び散気ドレン管に脈動が生じ、空気噴出口から幹配管内
へ流する槽内液を散気ドレン管から排出する水洗浄状態
と、散気ドレン管内に滞留する槽内液に阻害されて空気
が空気噴出口から噴出する散気状態とが断続的に反復し
て繰り返えされる。
【００１７】この急速な槽内液の流入が反復的に生じる
ことで、幹配管の内部に付着した汚泥を効果的に洗浄す
る。幹配管の内部に付着した汚泥は散気時の空気によっ
て乾燥しているが、槽内液が汚泥に浸潤することで汚泥
の剥離を促進し、剥離した汚泥は槽内液とともに空気の
排気に伴って排気口から排出する。
【００１８】したがって、手動操作もしくは自動操作に
よってドレンバルブを開閉する操作を繰り返さずとも、
ドレンバルブを一度開栓するだけの簡便な操作によっ
て、配管内に逆流入する槽内液に由来して生じる脈動を
利用して散気装置の散気管水洗浄を繰り返し行なうこと
ができ、従来のような付帯設備として洗浄水タンクや洗
浄ポンプが不要となり、メンテナンス作業者の負担を軽
減できる。
【００１９】請求項３に記載する本発明の散気装置は、
槽内に浸漬して水平方向に配置し、基端側が空気供給源
に連通する幹配管と、一端が幹配管に連通するととも
に、他端が幹配管の下方位置で空気噴出口として開口す
る複数の枝配管と、一端が幹配管の先端側に連通すると
ともに、他端が幹配管の上方位置で排気口として開口す
る散気ドレン管と、散気ドレン管に設けたドレンバルブ
とを有するものである。
【００２０】上記した構成より、散気時にはドレンバル
ブを閉栓した状態で、空気源から所定圧力で供給する空
気を幹配管に基端側から通気し、枝配管を通して空気噴
出口から散気する。
【００２１】洗浄時には幹配管に空気源から所定圧力の
空気を供給する状態でドレンバルブを開栓し、幹配管に
供給する空気を散気ドレン管を通して排気口から大気圧
下もしくは所定水深下に排気する。
【００２２】このとき、排気口が幹配管の上方位置に開
口し、空気噴出口が幹配管の下方位置に開口すること
で、幹配管の空気の流れの主流がより抵抗の小さい排気
口へ向かい、幹配管内の静圧が低下して空気噴出口と幹
配管との圧力差に起因して槽内液が枝配管を通して幹配
管内に逆流入し、流入した槽内液は空気とともに散気ド
レン管を通って排気口から排出される。
【００２３】散気ドレン管内における気液混相流の液相
と気相のバランスは槽内液の流入量によって変化し、流
入量が増加するのに伴って液相が抵抗として作用し、排
気空気によって槽内液を連行することが困難となり、散
気ドレン管内に滞留する槽内液が増加して排気が阻害さ
れる。
【００２４】この槽内液による阻害によって幹配管およ
び散気ドレン管に脈動が生じ、枝配管の空気噴出口から
幹配管内へ流する槽内液を散気ドレン管から排出する水
洗浄状態と、散気ドレン管内に滞留する槽内液に阻害さ
れて空気が空気噴出口から噴出する散気状態とが断続的
に反復して繰り返えされる。
【００２５】この枝配管を通した急速な槽内液の流入が
反復的に生じることで、枝配管と幹配管の内部に付着し
た汚泥を効果的に洗浄する。枝配管と幹配管の内部に付
着した汚泥は散気時の空気によって乾燥しているが、槽
内液が汚泥に浸潤することで汚泥の剥離を促進し、剥離
した汚泥は槽内液とともに空気の排気に伴って排気口か
ら排出する。
【００２６】したがって、手動操作もしくは自動操作に
よってドレンバルブを開閉する操作を繰り返さずとも、
ドレンバルブを一度開栓するだけの簡便な操作によっ
て、配管内に逆流入する槽内液に由来して生じる脈動を
利用して散気装置の散気管水洗浄を繰り返し行なうこと
ができ、従来のような付帯設備として洗浄水タンクや洗
浄ポンプが不要となり、メンテナンス作業者の負担を軽
減できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３において、曝気槽１の
内部には散気装置２と散気装置２の上部に配置する膜分
離装置３とを浸漬している。膜分離装置３は曝気槽１に
必須のものではないが、本実施の形態に係る膜分離活性
汚泥法では活性汚泥の分離手段として使用する。
【００２８】膜分離装置３は、例えば有機平膜形、チュ
ーブ形、セラミック形の各種の分離膜を使用することが
できるが、ここでは有機平膜形の分離膜を使用した複数
の膜カートリッジを鉛直方向に沿って、かつ所定間隔を
あけて平行に配置したものであり、隣接する膜カートリ
ッジ間に流路を形成している。各膜カートリッジは膜透
過液流路（図示省略）に連通し、槽内の水頭（重力）も
しくはポンプ吸引圧を駆動圧として作動する。
【００２９】散気装置２は膜分離装置３の下方領域を囲
む散気ケース４と散気ケース４の下方に配置する散気管
５とを有しており、散気管５は水平方向に配置した所定
口径の大径管からなる幹配管６と、幹配管６の下方に配
置した所定口径の小径管からなる複数の枝配管７とから
なる。
【００３０】幹配管６は基端側が空気供給源であるブロ
ア８に連通しており、先端側に散気ドレン管９を接続し
ている。枝配管７は逆Ｔ字形をなし、上部の一端で幹配
管６に連通するとともに、下部の両端が幹配管６の下方
位置で空気噴出口１０として開口している。散気ドレン
管９は先端側が幹配管６の上方位置で排気口１１として
開口しており、途中にドレンバルブ１２を設けている。
本実施の形態では排気口１１が水面上の大気圧下に開口
しているが、排気口１１を水面下に配置することも可能
である。散気ケース４は槽底面に固定しており、散気ケ
ース４と槽開口部との間に設けたガイド１３に沿って膜
分離装置３が昇降可能である。
【００３１】以下、上記した構成における作用を説明す
る。通常の散気運転時において、ドレンバルブ１２は閉
栓した状態にあり、ブロア８から供給する空気が幹配管
６を通って各枝配管７の空気噴出口１０から曝気槽１の
槽内混合液中に噴出する。散気した空気は槽内混合液を
曝気するとともに、その上昇によって固気液混相の上向
流を生起する。この上向流は槽内混合液を攪拌混合し、
膜分離装置３の各膜カートリッジ間の流路に槽内混合液
をクロスフローで供給する。膜分離装置３は槽内混合液
を各膜カートリッジの濾過膜を通して濾過し、上向流が
膜面に沿って掃流として流れ、各膜カートリッジの膜面
にケーキが付着することを抑制する。
【００３２】洗浄運転時には、幹配管６にブロア８から
所定圧力の空気を供給する状態でドレンバルブ１２を開
栓し、幹配管６に供給する空気を散気ドレン管９を通し
て排気口１１から大気圧下に排気する。
【００３３】このとき、排気口１１が幹配管６の上方位
置で大気圧下に開口し、空気噴出口１０が幹配管６の下
方位置に開口することで、幹配管６における空気の流れ
の主流がより抵抗の小さい排気口へと向かい、図３に示
すように、幹配管６に作用する圧力（静圧）Ｐ１が低下
し、空気噴出口１０に作用する圧力（槽内の水位によっ
て決まる）Ｐ０との圧力差ｈに起因して槽内混合液が枝
配管７を通して幹配管６の内部に逆流入する。
【００３４】逆流入した槽内混合液は枝配管７と幹配管
６の内部に付着した汚泥を洗い流して水洗浄し、幹配管
６を流れる空気とともに散気ドレン管９を通って排気口
１１から排出される。枝配管７と幹配管６の内部に付着
した汚泥は散気時の空気によって乾燥しているが、槽内
混合液が汚泥に浸潤することで汚泥の剥離が促進され
る。
【００３５】散気ドレン管９内における気液混相流の液
相と気相のバランスは槽内液の流入量によって変化し、
流入量が増加するのに伴って液相が抵抗として作用し、
排気空気によって槽内液を連行することが困難となり、
散気ドレン管９内に滞留する槽内液が増加して排気が阻
害される。
【００３６】この槽内液による阻害によって幹配管６お
よび散気ドレン管９に脈動が生じ、空気噴出口１０から
枝配管７および幹配管６へ流入する槽内液を散気ドレン
管９から排出する水洗浄状態と、散気ドレン管９内に滞
留する槽内液に阻害されて空気が空気噴出口１０から噴
出する散気状態とが断続的に反復して繰り返えされる。
この枝配管７への急速な槽内混合液の流入が反復的に生
じることで、手動や制御機器による弁の開閉の繰り返し
操作を行なうことなく、枝配管７の内部に付着した汚泥
を繰り返し水洗浄し、汚泥を効果的に除去することがで
きる。
【００３７】図４〜図６に示すように、散気管５は幹配
管６だけで構成することもでき、複数の空気噴出口１０
を幹配管６の下部に設ける。この構成において、通常の
散気運転時にはドレンバルブ１２を閉栓した状態で、ブ
ロア８から供給する空気を幹配管６の空気噴出口１０か
ら曝気槽１の槽内混合液中に噴出する。洗浄運転時には
幹配管６にブロア８から所定圧力の空気を供給する状態
で、ドレンバルブ１２を開栓し、幹配管６に供給する空
気を散気ドレン管９を通して排気口１１から大気圧下に
排気する。
【００３８】このとき、排気口１１が幹配管６の上方位
置で大気圧下に開口し、空気噴出口１０が幹配管６の下
部位置に開口することで、幹配管６における空気の流れ
の主流がより抵抗の小さい排気口１１へと向かい、幹配
管６に作用する圧力（静圧）が低下し、空気噴出口１０
に作用する圧力との圧力差に起因して槽内混合液が空気
噴出口１０を通して幹配管６の内部に逆流入する。逆流
入した槽内混合液は幹配管６の内部に付着した汚泥を洗
い流して水洗浄し、幹配管６を流れる空気とともに散気
ドレン管９を通って排気口１１から排出される。他の作
用効果は先の実施の形態と同様である。
【００３９】散気管５はその形状を曝気槽１の大きさに
応じて、あるいは膜分離装置３の大きさに応じて形成す
ることが好ましく、例えば図７に示すように、幹配管６
をＵ字状に形成しても良く、図８に示すように、幹配管
６をつづら折れ状に形成し、中間位置に散気ドレン管９
を接続し、両端部を空気供給源に接続しても良く、図９
に示すように幹配管６をループ状に形成し、中間位置に
散気ドレン管９を接続し、その対極の位置に空気供給源
を接続しても良い。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、手動操作
もしくは自動操作によってドレンバルブを開閉する操作
を繰り返さずとも、ドレンバルブを一度開栓するだけの
簡便な操作によって、配管内に逆流入する槽内液に由来
して生じる脈動を利用して散気装置の散気管水洗浄を繰
り返し行なうことができ、従来のような付帯設備として
洗浄水タンクや洗浄ポンプが不要となり、メンテナンス
作業者の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における散気装置を示す正
面図である。
【図２】同散気装置の斜視図である。
【図３】同散気装置の要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態における散気装置の幹
配管を示す断面図である。
【図５】同散気装置を示す斜視図である。
【図６】同散気装置を示す底面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における散気装置を示
す底面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における散気装置を示
す底面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における散気装置を示
す底面図である。
【符号の説明】
１ 曝気槽 ２ 散気装置 ３ 膜分離装置 ４ 散気ケース ５ 散気管 ６ 幹配管 ７ 枝配管 ８ ブロア ９ 散気ドレン管 １０ 空気噴出口 １１ 排気口 １２ ドレンバルブ １３ ガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永野 昌章 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 和泉 清司 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 Ｆターム(参考） 4D029 AA01 AA09 AB07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 槽内に浸漬した配管に基端側から空気を
    供給し、配管の下方に設けた複数の空気噴出口から空気
    を散気する散気装置において、配管に空気を供給する状
    態で配管の先端側に接続した散気ドレン管のドレンバル
    ブを開放し、配管に供給する空気を散気ドレン管を通し
    て排気し、空気噴出口から配管内に槽内液を逆流入させ
    て配管を水洗浄し、配管内の圧力変化に由来して生じる
    脈動を利用して断続的に空気噴出口からの散気と水洗浄
    を繰り返すことを特徴とする散気装置の洗浄方法。
  2. 【請求項２】 槽内に浸漬して水平方向に配置し、基端
    側が空気供給源に連通するとともに下部に複数の空気噴
    出口を設けた幹配管と、先端側が散気ドレン管に連通し
    て幹配管の上方位置で排気口として開口する散気ドレン
    管と、散気ドレン管に設けたドレンバルブとを有するこ
    とを特徴とする散気装置。
  3. 【請求項３】 槽内に浸漬して水平方向に配置し、基端
    側が空気供給源に連通する幹配管と、一端が幹配管に連
    通するとともに、他端が幹配管の下方位置で空気噴出口
    として開口する複数の枝配管と、一端が幹配管の先端側
    に連通するとともに、他端が幹配管の上方位置で排気口
    として開口する散気ドレン管と、散気ドレン管に設けた
    ドレンバルブとを有することを特徴とする散気装置。
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