JP2005305250A - Gas diffusion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粘性流体中に気体を拡散して供給する気体拡散装置に関する。 The present invention relates to a gas diffusion device that diffuses and supplies a gas into a viscous fluid.
従来、牛舎、豚舎、鶏舎等に飼育されている家畜の糞尿等を処理する装置では、処理槽内に貯留された糞尿等の処理物を、処理槽内に空気を供給することによってバクテリアで分解処理する(特許文献1参照)。この特許文献1の装置では、処理槽内に空気を供給する曝気装置が備えられている。この曝気装置は、例えば処理槽の底面に多数の排気孔が設けられたパイプを配設し、圧縮吸気を供給するブロアやパイプに圧縮空気を一定圧で供給するアキュムレータを使用して、パイプの小孔で構成された排気孔より処理槽内に空気を拡散して放出するようにしている。
Conventionally, in an apparatus for processing manure, etc., of livestock raised in cowsheds, pig houses, poultry houses, etc., processed materials such as manure stored in the processing tank are decomposed by bacteria by supplying air into the processing tank. It processes (refer patent document 1). In the apparatus of
この曝気装置としては、他に、図6に示すようなものがある。この曝気装置100は、セラミックストーンや合成樹脂で形成された略球状の多孔質体101を有する。この曝気装置100によれば、空気が供給されると多孔質体101の表面の微小孔より空気が周囲に排気されることになる。また、曝気装置の更に他の例としては、図7に示すようなものがある。この曝気装置110は、パイプ111の周面に小孔で構成された排気孔112を設けている。
Another example of this aeration apparatus is shown in FIG. This
ところで、処理物を処理するバクテリアには、好気性バクテリアと嫌気性バクテリアがある。処理槽は、処理物に応じて、好気性バクテリアと嫌気性バクテリアが所定バランスで生息するように環境を保持する必要がある。したがって、処理槽内のバクテリアのバランスが悪化し処理能力が低下したときには、例えば曝気装置への空気の供給を停止する必要がある。また、処理槽のメンテナンスのために、曝気装置への空気を停止することが必要となることもある。 By the way, there are aerobic bacteria and anaerobic bacteria as bacteria for treating the treated product. The treatment tank needs to maintain the environment so that aerobic bacteria and anaerobic bacteria live in a predetermined balance according to the treatment. Therefore, when the balance of bacteria in the treatment tank deteriorates and the treatment capacity declines, for example, it is necessary to stop the supply of air to the aeration apparatus. Moreover, it may be necessary to stop the air to an aeration apparatus for the maintenance of a processing tank.
家畜の糞尿等は、粘性流体であり、また、様々な異物も含んでいる。したがって、バクテリアのバランス調整や処理槽のメンテナンスのために、曝気装置への空気の供給を停止すると、多孔質体101の微小孔が詰まったり、図8に示すように、排気孔112から処理物113がパイプ111内に入り込み貯まってしまうことがある。このような状態になると、空気の供給を再開しようとしたときに、全ての排気孔から空気を効率よく放出することができなくなる。
Livestock excreta and the like are viscous fluids and also contain various foreign substances. Therefore, when the supply of air to the aeration apparatus is stopped for balance of bacteria and maintenance of the treatment tank, the micropores of the
以上のような問題点は、家畜の糞尿処理の場合のみならず、閉塞された水域での浄化装置の曝気装置や化学プラントにおいて粘性流体を所定の気体を用いて化学反応させる曝気装置にも当てはまる。 The above problems apply not only to the excrement treatment of livestock, but also to the aeration apparatus of a purification apparatus in a closed water area and the aeration apparatus that chemically reacts a viscous fluid with a predetermined gas in a chemical plant. .
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、粘性流体内への気体の供給を停止しても再開時に確実に空気を放出することができる気体拡散装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gas diffusion device that can reliably release air when restarting even if the supply of gas into the viscous fluid is stopped. Is to provide.
本発明に係る気体拡散装置は、粘性流体中に気体を供給する気体拡散装置であって、気体供給部に接続され、この気体供給部から供給された気体を拡散して放出する気体拡散部を有する。気体拡散部は、本体部の周面に複数の排気孔が形成され、底面部の略全体に下部開口部が形成されている。圧縮空気の供給が停止されると、本体部内には、粘性流体が浸入する。しかしながら、この内部に浸入した粘性流体は、再開時、底面部の下部開口部より新たに供給された気体により押し出される。 A gas diffusion device according to the present invention is a gas diffusion device that supplies gas into a viscous fluid, and is connected to a gas supply unit, and includes a gas diffusion unit that diffuses and releases the gas supplied from the gas supply unit. Have. In the gas diffusion part, a plurality of exhaust holes are formed in the peripheral surface of the main body part, and a lower opening is formed in substantially the entire bottom part. When the supply of compressed air is stopped, a viscous fluid enters the main body. However, the viscous fluid that has entered the inside is pushed out by the newly supplied gas from the lower opening of the bottom surface when resuming.
なお、気体拡散部は、底面側に向かって拡径するように形成し、周面に排気孔を設けることによって、広範囲に亘って気体を拡散できるようにしても良い。また、複数の排気孔は、底面部に向かって径が大きくなるようにし、気体供給側から離れた位置の排気孔からも気体が確実に放出できるようにしても良い。更に、気体拡散部には、本体部の底面部に、この底面部と離間しておもり部材が取り付けるようにしても良い。おもり部材によって、気体拡散装置は、気体を安定した姿勢で放出することができる。また、おもり部材は、本体部と離間していることから、内部に浸入した粘性流体を底面部の下部開口部より押し出すときにも、おもり部材が邪魔になることはない。 Note that the gas diffusion portion may be formed so as to increase in diameter toward the bottom surface side, and an exhaust hole may be provided on the peripheral surface so that the gas can be diffused over a wide range. In addition, the plurality of exhaust holes may be configured such that the diameter increases toward the bottom surface part so that the gas can be reliably discharged from the exhaust holes at positions away from the gas supply side. Further, a weight member may be attached to the gas diffusion portion on the bottom surface portion of the main body portion so as to be separated from the bottom surface portion. By the weight member, the gas diffusing device can discharge the gas in a stable posture. Further, since the weight member is separated from the main body portion, the weight member does not get in the way even when the viscous fluid that has entered the inside is pushed out from the lower opening of the bottom surface portion.
本発明によれば、気体の供給を停止したときに底面部の下部開口部から内部に浸入した粘性流体を、新たに供給された気体によって下部開口部より外部に押し出すことができる。したがって、確実に、排気孔より気体を放出することができる。 According to the present invention, when the supply of gas is stopped, the viscous fluid that has entered inside from the lower opening of the bottom surface can be pushed out from the lower opening by the newly supplied gas. Therefore, gas can be reliably discharged from the exhaust hole.
以下、本発明に係る気体拡散装置が適用された曝気装置が用いられる処理装置を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a processing apparatus using an aeration apparatus to which a gas diffusion device according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、この処理装置1は、牛舎、豚舎、鶏舎等に飼育されている家畜の糞尿等の処理物を処理する装置であって、牛舎、豚舎、鶏舎等に飼育されている家畜の糞尿等の粘性流体である処理物4が投入される処理物投入部2と、この処理物投入部2と仕切壁2aで仕切られた処理槽3とから構成されている。
As shown in FIG. 1, this
処理物投入部2は、ホッパ等を備えており、ホッパに投入された処理物4を、図示しない搬送機構によって仕切壁2aで仕切られた処理槽3に搬送する。処理槽3は、処理物4を分解するためバクテリアが入れられている。処理槽3では、処理物4がこのバクテリアによって分解される。なお、この処理槽3は、仕切壁によって数区画に仕切られていても良い。そして、分解処理された処理物4は、処理槽3より排出される。なお、処理物投入部2や処理槽3には、発生したガスを排気する排気装置を設けるようにしても良い。
The processed
この処理槽3には、処理槽3に保持されるバクテリアに空気を供給する曝気装置10が設けられている。図1に示すように、この曝気装置10は、空気等の供給源となる空気供給部11に可撓性を有するチューブ12を介して接続された空気拡散部13が設けられている。空気供給部11は、例えば空気を圧縮し圧縮空気を所定圧力でチューブ12を介して空気拡散部13に供給する。空気供給部11には、スイッチ11aが設けられ、このスイッチ11aは、圧縮空気の供給のオンオフを行う。上述のように、処理物4の処理に利用するバクテリアには、好気性のバクテリアと嫌気性のバクテリアとがおり、処理槽3内には、処理物4の種類に応じて、何れかのバクテリア又は両方のバクテリアが所定のバランスで入れられている。嫌気性のバクテリアを処理槽3内に保持している場合に、空気を供給し過ぎると、嫌気性のバクテリアの活性が弱まることがある。このような場合には、スイッチ11aをオフにし、空気の供給を停止し嫌気性のバクテリアを回復するようにする。なお、このスイッチ11aのオンオフは、制御部11bがメモリに保持されたプログラムによって所定周期で行うようにしても良い。
The treatment tank 3 is provided with an
チューブ12に接続される空気拡散部13は、処理槽3内に入れられるものであり、底面部側に拡径した略漏斗状の本体部13aを有する。本体部13aは、例えば防錆性に優れたステンレス等の金属材料や合成樹脂材料を素材に形成されている。本体部13aは、内部が中空部となっており、周回り方向に一列に複数の排気孔14が形成されている。また、本体部13aは、底面部の略全体に下部開口部15が形成されている。また、本体部13aの上端部には、処理槽3の処理物4内に入れられているときに、空気の供給を停止したときにも粘性を有する処理物4がチューブ12に逆流することを防止する逆止弁16が設けられている。そして、逆止弁16には、チューブ12と接続するための接続管17が取り付けられている。
The
また、本体部13aの底面部側には、底面部と離間しておもり部材18が取付片19を介して取り付けられている。処理槽3内の処理物4は粘性を有しており、空気拡散部13は、粘性流体である処理物4が貯留された処理槽3内に沈みにくい。そこで、本体部13aは、おもり部材18を取り付けて、処理槽3内に沈みやすくしている。また、おもり部材19は、下部開口部15と離間して設けることで、本体部13aが沈んでいるときに、下部開口部15が処理槽3の底面に閉塞されることを防止する。
Further, a
以上のように構成された空気拡散部13は、粘性を有する処理物4が貯留された処理槽3内に沈められる。そして、空気供給部11から圧縮空気が供給されているとき、本体部13aの周面の周回り方向に一列に設けられた排気孔14より気泡5を放出する。排気孔14は、本体部13aの周回り方向に複数設けられていることから、広範囲に亘って気泡5を拡散することができる。また、本体部13aには、おもり部材18が設けられていることから、空気拡散部13を処理槽3の底部に安定して位置させることができ、空気を広範囲に亘って拡散することができる。また、おもり部材18が本体部13aの下部開口部15と離間して設けられていることで、下部開口部15が処理槽3の底面に閉塞されることを防止することができる。
The
上述のように、この曝気装置10では、嫌気性のバクテリアの活性が低下し処理物4の処理能力が低下したときには、スイッチ11aをオフにして処理槽3内への空気の供給を停止することができる。スイッチ11aをオフにしても、空気拡散部13には、逆止弁16が設けられていることから、処理槽3内の圧力で粘性を有する処理物4がチューブ12内まで逆流することを防止することができる。
As described above, in the
また、圧縮空気の供給を停止すると、本体部13aの内部には、下部開口部15より処理物4が入り込んだ状態となる。この状態から圧縮空気の供給を再開したときには、本体部13a内に入り込んだ処理物4は、供給された圧縮空気の圧力によって下部開口部15より押し出されることになる。このとき、おもり部材18は、取付片19を介して本体部13aの底面部より離間して設けられていることから、おもり部材18が本体部13a内に入り込んだ処理物4の排出を邪魔することを防止することができる。
When the supply of compressed air is stopped, the processed
また、この空気拡散部13の本体部13aは、底面部の略全体に亘って下部開口部15が形成されていることから、処理槽3から取り出して本体部13aの内部の清掃も容易に行うことができる。
In addition, since the
なお、図2に示した空気拡散部13において、逆止弁16は必ずしも必要なものではなく、図3に示すように、接続管17を本体部13aに直接溶接等によって接続しても良い。また、取付片19を介して本体部13aに取り付けられるおもり部材18も、必ずしも必要となるものではない。
In the
また、排気孔14は、図2に示すように、略漏斗状の本体部13aの周回り方向に一列に設けるだけでなく、図3に示すように、周面の上端から下端に亘って複数列設けるようにしても良い。このように、略漏斗状の本体部13aの周面の全域に亘って複数の排気孔14を設けることで、より多くの気泡5を広範囲に放出することができる。ここで、複数の排気孔14は、周面の全域に亘って同じ大きさに形成しても良いが、図3に示すように、排気孔14は、周面の上端から下端に徐々に孔径を大きくするように形成しても良い。本体部13a内において、気泡5は、接続管17に近い排気孔14aより底面部側排気孔14bの方が圧力が弱まり気泡5が放出されにくくなるが、底面部側の排気孔14の孔径を大きくすることによって、底面部側の排気孔14bからも気泡5を放出し易くすることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the exhaust holes 14 are not only provided in a line in the circumferential direction of the substantially funnel-shaped main body 13a, but a plurality of exhaust holes 14 extend from the upper end to the lower end of the peripheral surface as shown in FIG. A row may be provided. Thus, by providing the plurality of exhaust holes 14 over the entire peripheral surface of the substantially funnel-shaped main body 13a,
更に、空気拡散部13としては、図4に示す構成としても良い。すなわち、図4に示す空気拡散部13は、略円筒状の本体部21aを有し、接続管17が接続される上面の接続管17の周囲に環状に複数の排気孔14を設け、底面部の略全体に下部開口部15を設けるようにしている。ここで、排気孔14は、図4のように、環状に一列に設けてもよく、また、同心円状に複数列設けるようにしても良い。このような構成によっても、図2に示した空気拡散部13と同様な効果を得ることができる。なお、図4に示す例において、円弧面をなす側面にも複数の排気孔14を設けるようにしても良い。また、図5に示す本体部21aにも、上述の逆止弁16や取付片19により取り付けられるおもり部材18を設けるようにしても良い。
Furthermore, the
更に、空気拡散部13としては、図5に示す構成としても良い。すなわち、図5に示す空気拡散部13は、パイプを半割にした形状に本体部22aを形成し、接続管17が接続された上端に、複数の排気孔14を設け、略矩形の底面部の略全体に下部開口部15を設けるようにしている。このような構成によっても、図2に示した空気拡散部13と同様な効果を得ることができる。なお、図5に示す例において、本体部22aにも、上述の逆止弁16や取付片19により取り付けられるおもり部材18を設けるようにしても良い。
Furthermore, the
以上、家畜の糞尿処理に用いる例を説明したが、本発明は、粘性流体に気体を供給する装置であれば特に限定されるものではない。例えば、養殖池、溜池、公園ゴルフ場等に設けられた景勝池、湖沼等の閉鎖された水域等の浄化装置の曝気装置にも適用することができる。このような水域の底の水は、アオコやヘドロにより粘性を持っている。このような水質の浄化を行う浄化装置の曝気装置として、すなわち水中のバクテリアに酸素を供給する装置として本発明を適用することができる。また、化学プラントにおける粘液性液体に使用する曝気装置にも適用することができる。すなわち、粘性流体に所定の気体を供給して化学反応させる装置に適用することができる。このように、本発明では、供給する気体も、圧縮空気に限定されるものではなく、処理物との関係で適宜定められる。 The example used for the excrement treatment of livestock has been described above, but the present invention is not particularly limited as long as it is a device that supplies gas to a viscous fluid. For example, the present invention can also be applied to aeration devices for purification devices such as aquaculture ponds, ponds, scenic ponds provided in park golf courses, closed water areas such as lakes and marshes. The water at the bottom of such a body of water has viscosity due to water and sludge. The present invention can be applied as an aeration apparatus of a purification apparatus that purifies water quality, that is, as an apparatus that supplies oxygen to bacteria in water. Moreover, it can apply also to the aeration apparatus used for the mucous liquid in a chemical plant. That is, the present invention can be applied to an apparatus for supplying a predetermined gas to a viscous fluid to cause a chemical reaction. Thus, in the present invention, the gas to be supplied is not limited to compressed air, and is appropriately determined in relation to the processed material.
1 処理装置、2 処理物投入部、3 処理槽、4 処理物、5 気泡、10 曝気装置、11 空気供給部、11a スイッチ、11b 制御部、12 チューブ、13 空気拡散部、13a 本体部、14 排気孔、15 下部開口部、16 逆止弁、17 接続管、18 おもり部材、19 取付片、21a,22a 本体部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
気体供給部に接続され、この気体供給部から供給された気体を拡散して放出する気体拡散部を有し、
上記気体拡散部は、本体部の周面に複数の排気孔が形成され、底面部の略全体に下部開口部が形成されていることを特徴とする気体拡散装置。 In a gas diffusion device that supplies gas into a viscous fluid,
Connected to the gas supply unit, having a gas diffusion unit that diffuses and releases the gas supplied from the gas supply unit,
The gas diffusion device is characterized in that a plurality of exhaust holes are formed in the peripheral surface of the main body, and a lower opening is formed in substantially the entire bottom surface.
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