JP2003001290A - リプレース対応型散気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】既設の散気板より高性能の散気板を容易に交換
可能とし、改修により発生する廃棄物を最小限度に押さ
え、環境負荷の低減する。 【解決手段】既設の散気装置から磁器製散気板４を取り
除いた、散気板ホルダー１に新散気板である多孔体板部
材６を取り付けようとするものであり、散気板ホルダー
１のボルト穴１２ａに一致して重ね合わせる位置に枠状
パッキン３、多孔体板部材６および押さえ枠板５のそれ
ぞれを重ね合わせて配置し、かつボルト穴１２ａに合わ
せてボルト穴５ａ、６ａ、３ａを設け、押さえ枠板５表
面から取付ボルト１２を差込み、散気板ホルダー１裏面
から締め付け、枠状パッキン３、多孔体板部材６および
押さえ枠板５を一体に固定して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】下水処理を中心とした有機性
排水処理システムに使用するエアレーションタンク中に
設置するリプレース対応型散気装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアレーションタンク中に設置さ
れる散気装置の改修においては、改修前に使用していた
散気板と同種の新品の散気板に交換する対応が一般的で
あった。一方、全く異種の散気装置に変更する場合に
は、散気装置を構成する散気板、散気板ホルダーをはじ
め、配管類のヘッダー管、ときにはライザー管まで交換
していたことから、改修費用が嵩むばかりではなく、廃
棄物量が増加して環境負荷を増加させることとなってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するためになされたものであり、下水の負荷量の
増大に対応し、あるいは下水処理法を担体法に切り替え
る場合における酸素量を増大させる要求に容易かつ低コ
ストに対処するため、既設の散気装置の散気板ホルダー
を利用しながら、散気板自体を磁器製散気板から異種材
の散気板へ簡単な部品構成を用いて変更したリプレース
対応型散気装置を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、既設の磁
器製散気板を撤去した散気板ホルダーを利用して、多孔
体板部材からなる新たな散気板を取り付けたリプレース
対応型散気装置であって、前記散気板ホルダーの既設の
ボルト孔を利用して新たな散気板を取り付けたことを特
徴とする本発明のリプレース対応型散気装置によって、
解決することができる。

【０００５】本発明は、既設の散気板ホルダーを利用す
るに当たり、該散気板ホルダーの既設のオリフィス孔を
そのまま利用する、または孔径を調整して利用する形態
に、また前記多孔体の材質が、高分子シート、ろ布、金
属発泡体のいずれかである形態、または新しい散気板
が、多孔体板部材の外周端全周の表面部分に沿って剛性
材料からなる押さえ枠板を接着、溶着または溶接したも
のである形態、または前記押さえ枠板の材質が、鋼鈑、
ステンレス板、ＦＲＰまたはポリアセタールなどのエン
ジニアリングプラスチックスであり、かつ、その厚さが
３〜１０mmである形態の前記したリプレース対応型散気
装置として具体化できる。

【０００６】さらに、本発明は、以下の形態に好ましく
具体化される。第１は、既設の散気板ホルダーのボルト
孔の位置に重ね合わせて枠状パッキンを配置し、その上
に、多孔体板部材、押さえ枠板の順に重ねるとともに、
取付ボルトを前記枠状パッキン、多孔体板部材、押さえ
枠板の全体と前記ボルト孔に貫通させ、多孔体板部材か
らなる新たな散気板を既設の散気板ホルダーに取り付
け、固定した形態の前記リプレース対応型散気装置であ
る。

【０００７】第２は、既設の散気板ホルダーのボルト孔
の内側に枠状パッキンを配置し、その上に、多孔体板部
材、前記ボルト孔と枠状パッキンをカバーする取付金具
兼押さえ枠板の順に重ねるとともに、取付ボルトを前記
取付金具兼押さえ枠板と前記ボルト孔に貫通させ、前記
多孔体板部材を押し圧して散気板ホルダーに取り付け、
固定した形態の前記リプレース対応型散気装置である。

【０００８】第３は、既設の散気板ホルダーのボルト孔
の内側に枠状パッキンを配置し、その上に、多孔体板部
材、押さえ枠板の順に重ねるとともに、取付ボルトを逆
Ｌ字状取付金具と前記ボルト孔に貫通させ、前記押さえ
枠板を押し圧して散気板ホルダーに取り付け、固定した
形態の前記リプレース対応型散気装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明のリプレース対応型
散気装置に係る実施形態について、図１〜１３を参照し
ながら説明する。

【００１０】ここで、図１〜４に本発明が適用され得る
従来の磁器製散気板を散気板ホルダーに設置した事例を
示す。図１は、共通する散気板取付構造の要部断面拡大
図、図２は、散気板の間隔を設け全面曝気用散気装置の
平面図。図３は、３００□散気板単列配置の散気装置の
平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）。図４は、３００□散気板
複列配置の散気装置の平面である。

【００１１】図１〜３に示すように、磁器製散気板４の
散気板ホルダー１への取りつけは、オリフィス孔１１を
囲うように散気板ホルダー１の上に枠状パッキン３を乗
せ、その上の磁器製散気板４を配置して、その四隅近辺
を取付金具２で取り付け。固定していた。この取付金具
２は、脚部２２と上部水平部２２からなる逆Ｌ字状金属
板片で、上部水平部２２に貫通配置した取付ボルト２３
を締め付けることにより、その脚部２２が支点となって
上部水平部２２の先端が下側の磁器性散気版４を押し圧
するよう作用するものである。

【００１２】〔実施形態１〕（図５、６、７参照）本発
明のリプレース対応型散気装置は、散気板の取付機構の
相違によって、以下に詳述するような実施形態１、２、
３がある。図５は、本発明の実施形態１のおける散気板
取付構造（内部取付のケース）の部分的拡大断面を示
す。図６は、その組立て展開斜視図である。この実施形
態では、例えば図１の既設の散気装置から磁器製散気板
４を取り除いた、散気板ホルダー１に新散気板である多
孔体板部材６を取り付けようとするものであり、散気板
ホルダー１のボルト孔１２ａに一致して重ね合わせる位
置に枠状パッキン３、多孔体板部材６および押さえ枠板
５のそれぞれを重ね合わせて配置し、かつボルト孔１２
ａに合わせてボルト孔５ａ、６ａ、３ａを設け、押さえ
枠板５表面から取付ボルト１２を差込み、散気板ホルダ
ー１裏面から締め付け、枠状パッキン３、多孔体板部材
６および押さえ枠板５を一体に固定した構造からなる。

【００１３】この場合には、押さえ枠板５と枠状パッキ
ン３の枠部幅は、ボルト孔が開けられるだけに十分な幅
寸法に設定しておく必要がある。なお、取付ボルト１２
が直接に押さえ枠板５に取り付けられているので、締め
付け力が均一に伝達されて多孔体板部材６と枠状パッキ
ン３が密着するため、確実に空気漏れを防止できる。ま
た、この構造によれば、図３、４のように散気板を単列
または複列に設置する場合のいずれにも対応できる。

【００１４】この実施形態１は、図６に例示の散気板単
独設置の他、図７に示すような、散気板を単列状態で連
続して配置する事例にも適用できる。なお、この多孔体
板部材等の配置に際して、取り除いた磁器製散気板と新
たに設置する多孔体板部材の乾式通気量が異なる場合に
は、予め、空気を多孔体板部材６に供給するためのオリ
フィス孔１１の孔径を削り取りまたは肉盛りにより調整
するのがよい。また、空気発泡時の発泡ムラがある場合
にも、その防止のためにオリフィス孔１１の孔径の調製
を個々に行う。なお、肉盛りは、溶接によってもよい
が、強力な接着剤によるのが簡便で、後の変更にも対応
しやすい。

【００１５】本発明において使用される各部材について
説明する。先ず。本発明における枠状パッキン３は、ゴ
ム材等のような伸縮性のある材料で、硬度は密着する多
孔体板部材６の材質により選択され、多孔体板部材６が
高分子材料のときは６０度程度、ろ布および金属材料の
ときには、３５〜４０度が目安になる。枠状パッキン３
の形状は、表面、裏面とも平滑な板から口字状空間を切
り出すか、図７にような連続配置の場合は、口字状空間
を連続的に並列するよう一体成形してもよい。枠状パッ
キン３の厚みは、締め付け代を考慮して５mm以上にする
ことが望ましい。

【００１６】また、枠状パッキン３の上に散気板として
の多孔体板部材６を置き、その上から押さえ枠板５で固
定するが、多孔体板部材６と押さえ枠板５は、予め、接
着，溶着または溶接をして一体化しておけば組立て工数
が少なく済むので好ましい。このように予め一体化する
ことによって、多孔体板部材６と押さえ枠板５の間から
の空気漏れを防止することができるが、枠状パッキン３
とのなじみがよい高分子材料の多孔体板部材の場合には
必ずしも必要でない。

【００１７】次に、本発明における散気板としての多孔
体板部材６について説明する。本発明では、既設の散気
装置の磁器製散気板４を取り除いた後の散気板ホルダー
１に、磁器製散気板４の厚さ（３０ｍｍｔ）より極端に
薄い、厚さ０．５〜２．０ｍｍｔの多孔体板部材６を新
しい散気板として設置するものである。この多孔体板部
材は、表裏に連通する通気孔を有する部材であり、ポリ
ウレタン、天然ゴム、ＥＰＤＭなどの高分子材料からな
るシートに多数の通気孔を穿孔したもの、合成樹脂繊維
を綾織り、平織りなどで織った織物のからなるろ布（濾
過用布）、あるいはステンレスなど金属の発泡体からな
る平板などが適宜選択して使用可能である。

【００１８】従来の磁器製散気板４との形状面の顕著な
相違は、その厚さであって、磁器製では３０ｍｍが標準
であったが、本発明の多孔体板部材６では、その材質に
より変化するものの、０．５〜２．０ｍｍの範囲から選
択される。外形形状は、枠状パッキン３の外形に合わせ
た外形寸法の板材、シートとするが、図７のように、散
気板を複数個、連続設置の場合は、複数の散気空間をま
とめて１枚のシートでカバーするよう、連続した長方形
シートまたは板材を利用するのが、製作費用も安価とな
り、また図３、４のような既設設備に対応できて好まし
い。

【００１９】次に、押さえ枠板５について説明する。こ
の押さえ枠板５は、多孔体板部材６を押さえ込む力が接
触面全体に均一にかかる材質の剛性材料から選択する。
具体的には、鋼鈑，ステンレス板，ＦＲＰまたはポリア
セタールなどのエンジニアリングプラスチックスであ
り、これらはいずれも剛性の高い材料である。押さえ枠
板５の厚みは基本的には材料の剛性により決定される
が、ステンレス板の場合、３mm以上の厚みがあれば空気
漏れを完全に防止できる。

【００２０】図８は、単独設置（図６）の場合に、取付
ボルトで締め付けトルク４０Ｋｇｆ・ｍで固定したと
き、ステンレス製押さえ枠板の厚みと通気量８００リッ
トル／ｍｉｎ・ｍ²の場合の空気の漏れ率の関係を示し
たものである。押さえ枠板５の厚みが３ｍｍ以上あれば
空気漏れは確実に防止することができることが判る。ま
た、ある程度の空気漏れが許容される場合には２．５ｍ
ｍ程度の厚みでもよい。空気漏れの観点からは押さえ枠
板の厚みの上限はないが、重量，経済性の観点から１０
ｍｍ程度までが望ましい。

【００２１】また、表１は、実施形態１における多孔体
板部材の取り付けにおいて、締め付けトルクを４０Ｋｇ
ｆ・ｍで固定し、８００リットル／ｍｉｎ・ｍ²で通気
したときに空気の漏れを完全に防止できる各材料の最小
の厚みを示したものである。前記したように、多少の空
気漏れが許容される場合は表１の値より２０％程度薄く
てもよく、ステンレス板では２〜２．５mmの厚みでも実
用上は差し支えない。

【００２２】

【表１】

【００２３】〔実施形態２〕次に、図９、１０を参照し
て実施形態２について説明する。この実施形態では、実
施形態１のように多孔体板部材６、枠状パッキン３にボ
ルト穴をあけることなく、多孔体板部材６等を外部から
締め付けができるようにした構造である。すなわち、既
設の散気板ホルダー１のボルト孔１２ａの内側に枠状パ
ッキン３を配置し、その上に、多孔体板部材６、前記ボ
ルト孔１２ａと枠状パッキン３をカバーする取付金具兼
押さえ枠板５１の順に重ねるとともに、取付ボルト１２
を前記取付金具兼押さえ枠板５１と前記ボルト孔１２ａ
に貫通させ、前記多孔体板部材６を押し圧して散気板ホ
ルダー１に取り付け、固定した取付構造をなしている。

【００２４】ここで、取付金具兼押さえ枠板５１は、単
なる枠板ではなく、その側部形状は、図９に示すよう
に、脚部５１ａと上部水平枠部５１ｂからなる逆Ｌ字状
金属板で、上部水平枠部５１ｂに貫通配置した取付ボル
ト１２を締め付けることにより、その脚部５１ａが支点
となって上部水平枠部５１ｂの先端が下側の多孔体板部
材６を押し圧するようにした枠部材である。この構造で
は、部材の製作が煩雑になるものの、実施形態１と比べ
て施工が単純となる。

【００２５】図１０は、散気板面を複数個連続して配置
した場合の組立て展開斜視図であり、先の図９の場合と
同様な取り付け構成となる。なお、この場合も押さえ枠
板の剛性が問題となるが、押さえ込みが効果的であり、
押さえ枠板５１の厚みはステンレス板で２mm程度まで薄
くしても許容できる。また、この実施形態では、押さえ
枠板５１裏面から散気板ホルダー１表面までの寸法をｔ
１、枠状パッキンと多孔体板部材の合計厚みをｔ２とす
ると、ｔ１＜ｔ２の条件を満たすように設定することが
重要である。

【００２６】図１１は、前記ｔ１、ｔ２の寸法の差（Δ
ｔ）を変えて、空気漏れの状態を確認したものである
が、ｔ２に対するｔ１の差が−０．５〜−１．５mmの範
囲で空気漏れが防止できることが判る。これは、両者の
寸法の差が少ないと発泡体と枠状パッキンが完全に密着
されず、また、両者の差が多すぎると押さえ枠板が撓ん
で密着しない部分ができるからである。この実施形態
は、図２のような散気面を個別に配置する場合に利用で
きるほか、図３のように散気面を複数、連続的に設置す
る場合にも用いられる。

【００２７】〔実施形態３〕次に、本発明の実施形態３
について図１２、１３を用いて説明する。この場合は、
多孔体板部材６、枠状パッキン３にボルト穴をあけるこ
となく、外部から締め付ける構造で、この点は、実施形
態２に類似するが、この実施形態３では、押さえ枠板５
と取付金具２を独立させた点にある。すなわち、既設の
散気板ホルダー１のボルト孔１２ａの内側に枠状パッキ
ン３を配置し、その上に、多孔体板部材６、押さえ枠板
５の順に重ねるとともに、取付ボルト１２を逆Ｌ字状取
付金具２と前記ボルト孔１２ａに貫通させ、前記押さえ
枠板５を押し圧して多孔体板部材６を散気板ホルダー１
に取り付け、固定した構造である。この場合、実施形態
１と同様に、枠状パッキン３、多孔体板部材６、押さえ
枠板５は、その外周形状は同一なものに揃えているが、
それら３部材には、直接ボルト孔が開けられることはな
い。

【００２８】この実施形態３であれば、既設の取付金具
自体を本発明の取付金具２として利用できることから、
改修にあたっての廃棄物量が削減できる利点がある。こ
の場合、ｔ１＜ｔ２の条件を満たすことが必須となる
が、この条件を満足しつつ、既設の取付金具を本発明の
利用するには枠状パッキン３の厚みでｔ２を調整するこ
とが望ましい。従って、先の実施形態１、２では、枠状
パッキンの厚みは５ｍｍ程度でもよかったが、この実施
形態３では２０〜２５mm程度の厚みが必要になる。ま
た、この場合も押さえ枠板の厚みは２ｍｍ程度まで許容
できる。この形態も図２のような単独設置に利用できる
ほか、図３のような複数個を連続的に設置するときにも
用いられる。

【００２９】

【実施例】次に、本発明のリプレース対応型散気装置と
して、３０００ｍ³／日の下水を処理しているエアレー
ションタンクの改修の際、本発明実施形態１を適用した
場合の性能の向上結果の１例を以下の表２に示す。この
表２の結果によれば、改修前の散気板から、より径の小
さい気泡を発生するポリウレタン穿孔多孔体に交換した
ことにより酸素移動効率が５０％以上も向上したことか
ら、下水処理量も５０％近く増加させることができるこ
とがわかる。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明のリプレース対応型散気装置は、
以上説明したように構成されているので、既設の改修に
より発生する廃棄物を最小限度に押さえることができ、
処分費の削減とともに環境負荷の低減が可能になる。ま
た、既設の散気板より高性能の散気板に簡単に変更でき
ることにより、処理量の増加あるいは高度処理をエアレ
ーションタンク内で行うことができるから、散気装置の
設備更新に伴い機能向上も容易になるという優れた効果
がある。

【００３２】さらに本発明は、下水の負荷量の増大対
応、あるいは下水処理法を担体法に切り替える場合の酸
素要求量増大に速やかに対処できるなどの有用な効果も
得られる。よって本発明は従来の問題を解決したリプレ
ース対応型散気装置はとして、実用的価値はきわめて大
なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の磁器製散気板の取付構造の要部拡大断面
図。

【図２】従来のＳＵＳ製全面曝気用散気装置の平面図。

【図３】従来の単列散気装置を示す平面図Ａと側面図
Ｂ。

【図４】従来の複列散気装置を示す平面図。

【図５】本発明の実施形態１の散気板取付構造の要部拡
大断面図。

【図６】実施形態１の１態様を示す組立て斜視図。

【図７】実施形態１の他の態様を示す組立て斜視図。

【図８】実施形態１における空気漏れ率を示すグラフ。

【図９】本発明の実施形態２の散気板取付構造の要部拡
大断面図。

【図１０】実施形態２の１態様を示す組立て斜視図。

【図１１】実施形態２における空気漏れ率を示すグラ
フ。

【図１２】本発明の実施形態３の散気板取付構造の要部
拡大断面図。

【図１３】実施形態３の１態様を示す組立て斜視図。

【符号の説明】

１ 散気板ホルダー、１１ オリフィス孔、１２ 取付
ボルト、１２ａ ボルト孔、３ 枠状パッキン、３ａ
ボルト孔、４ 磁器製散気板、５ 押さえ枠板、５ａ
ボルト孔、６ 多孔体板部材、６ａ ボルト孔。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設の磁器製散気板を撤去した散気板ホル
   ダーを利用して、多孔体板部材からなる新たな散気板を
   取り付けたリプレース対応型散気装置であって、前記散
   気板ホルダーの既設のボルト孔を利用して新たな散気板
   を取り付けたことを特徴とするリプレース対応型散気装
   置。
2. 【請求項２】既設の散気板ホルダーを利用するに当た
   り、該散気板ホルダーの既設のオリフィス孔をそのまま
   利用する、または孔径を調整して利用する請求項１記載
   のリプレース対応型散気装置。
3. 【請求項３】前記多孔体の材質が、高分子シート、ろ
   布、金属発泡体のいずれかである請求項１または２に記
   載のリプレース対応型散気装置。
4. 【請求項４】新しい散気板が、多孔体板部材の外周端全
   周の表面部分に沿って剛性材料からなる押さえ枠板を接
   着、溶着または溶接したものである請求項１または２ま
   たは３に記載のリプレース対応型散気装置。
5. 【請求項５】前記押さえ枠板の材質が、鋼鈑、ステンレ
   ス板、ＦＲＰまたはポリアセタールなどのエンジニアリ
   ングプラスチックスであり、かつ、その厚さが３〜１０
   mmである請求項１〜４のいずれかに記載のリプレース対
   応型散気装置。
6. 【請求項６】既設の散気板ホルダーのボルト孔の位置に
   重ね合わせて枠状パッキンを配置し、その上に、多孔体
   板部材、押さえ枠板の順に重ねるとともに、取付ボルト
   を前記枠状パッキン、多孔体板部材、押さえ枠板の全体
   と前記ボルト孔に貫通させ、多孔体板部材からなる新た
   な散気板を既設の散気板ホルダーに取り付け、固定した
   請求項１〜５のいずれかに記載のリプレース対応型散気
   装置。
7. 【請求項７】既設の散気板ホルダーのボルト孔の内側に
   枠状パッキンを配置し、その上に、多孔体板部材、前記
   ボルト孔と枠状パッキンをカバーする取付金具兼押さえ
   枠板の順に重ねるとともに、取付ボルトを前記取付金具
   兼押さえ枠板と前記ボルト孔に貫通させ、前記多孔体板
   部材を押し圧して散気板ホルダーに取り付け、固定した
   請求項１〜５のいずれかに記載のリプレース対応型散気
   装置。
8. 【請求項８】既設の散気板ホルダーのボルト孔の内側に
   枠状パッキンを配置し、その上に、多孔体板部材、押さ
   え枠板の順に重ねるとともに、取付ボルトを逆Ｌ字状取
   付金具と前記ボルト孔に貫通させ、前記押さえ枠板を押
   し圧して散気板ホルダーに取り付け、固定した請求項１
   〜５のいずれかに記載のリプレース対応型散気装置。