JP2006116388A - 散気設備および散気設備の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 散気管の噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管内に堆積した異物を排出除去する能力が向上し、コストダウンが可能な散気設備を提供する。
【解決手段】 下側に複数の噴出口を備えた散気管１１と、散気管１１に空気を供給する複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃとが設けられ、各ブロワ装置１２ａ〜１２ｃは複数の分岐管１５ａ〜１５ｃを介して１本の幹管１６に接続され、各分岐管１５ａ〜１５ｃに、幹管１６からブロワ装置１２ａ〜１２ｃへの空気の逆流を阻止する逆止弁１７ａ〜１７ｃが設けられ、幹管１６と散気管１１とが給気管１９を介して接続され、幹管１６内を大気開放する電磁弁２７が設けられ、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止した場合に電磁弁２７を開き、少なくともいずれか１台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃを駆動している場合に電磁弁２７を閉止する制御部３６が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、汚水処理、例えば膜分離活性汚泥法等において使用される散気設備および散気設備の運転方法に関する。

従来、散気設備としては、例えば図７に示すように、ブロワ装置５１から反応槽５２内の散気対象液５３（汚泥等）に浸漬された散気管５４に空気を供給して、散気管５４の下側に形成された複数の噴出口５５から空気を噴出するものがある。上記散気管５４の先端側は、下方に屈曲し、噴出口５５よりも大きな先端開口５６を有している。散気管５４は空気供給管５７を通してブロワ装置５１に接続されており、空気供給管５７には、逆止弁５８と開閉弁５９とが設けられている。

また、通常の散気を行う通常運転と、通常の散気を停止して散気管５４を洗浄する洗浄運転とが設定され、所定時間ごとに通常運転と洗浄運転とが切り換えられるように、時間に基づいて切り換え制御されている。

これによると、通常運転時では、ブロワ装置５１の駆動により、空気が、ブロワ装置５１から空気供給管５７を通って散気管５４へ供給され、噴出口５５から噴出される。これにより、反応槽５２内の散気対象液５３に対して通常の散気が行われる。

上記通常運転を所定時間行った後、通常運転から洗浄運転に切り換えられる。洗浄運転では、ブロワ装置５１を停止して散気を停止し、開閉弁５９を開放して散気管５４内の圧力を大気開放する。これにより、散気管５４の内部が外部よりも低圧になり、散気対象液５３が先端開口５６および噴出口５５から散気管５４の内部に逆流し、噴出口５５の付近又は散気管５４の内部に乾燥堆積した異物を湿潤化する。

この状態で所定時間経過後、洗浄運転から通常運転に切り換えられ、開閉弁５９を閉止し、ブロワ装置５１を駆動して散気を再開し、上記湿潤化した異物を散気管５４内の散気対象液５３と共に先端開口５６から散気管５４の外部へ排出する。

しかしながら上記の従来形式では、散気対象液５３は、散気管５４の外部から内部へ逆流する時のみ噴出口５５を通り、散気管５４の内部から外部へ排出される時は、噴出口５５を通らずに先端開口５６を通って排出される。このように、散気対象液５３は噴出口５５を散気管５４の外から内へ１回しか通過しないため、噴出口５５の付近に堆積した異物を剥離除去する能力が弱いといった問題がある。

また、通常運転と洗浄運転との切り換えは所定時間ごとに行われるため、所定時間が経過しないと、通常運転と洗浄運転との切り換えができなかった。したがって、通常運転の途中で、散気対象液５３の流入負荷が低下する等してブロワ装置５１を停止した場合、所定時間が経過するまで洗浄運転が行われず、これにより、散気管５４の内部に空気が停滞し、噴出口５５の付近又は散気管５４の内部に乾燥堆積する異物の量が増加するといった問題がある。

さらに、散気管５４が複数配置され、散気管５４の数に応じて空気供給管５７も複数設けた場合、空気供給管５７と同数の開閉弁５９を設ける必要があるため、コストアップするといった問題がある。
特開２００２−３０７０９１

本発明は、散気管の噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管の内部に堆積した異物を排出除去する能力が向上し、また、噴出口の付近又は散気管の内部に乾燥堆積する異物の量の増加を防止することができ、さらに、コストダウンを図ることが可能な散気設備および散気設備の運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明における散気設備は、槽内の散気対象液に浸漬された散気管と、散気管に散気用気体を供給する複数台の給気装置とが設けられ、
上記散気管の下側に、散気用気体を噴出する複数の噴出口が形成され、
上記各給気装置は複数の分岐管を介して幹管に接続され、
上記各分岐管に、幹管から給気装置への散気用気体の逆流を阻止する逆流阻止装置が設けられ、
上記幹管と散気管とが給気管を介して接続され、
上記幹管の内部圧力を散気管の外部周辺の液圧よりも低下させる減圧手段が設けられ、
全ての給気装置を停止した場合に減圧手段を作動して幹管内を減圧し、少なくともいずれか１台の給気装置を駆動している場合に減圧手段による幹管内の減圧を停止する制御部が設けられているものである。

これによると、全ての給気装置が停止した場合、制御部が減圧手段を自動的に作動して、幹管内が減圧され、幹管の内部圧力が散気管の外部周辺の液圧よりも低下する。これによって、幹管に連通する散気管の内部圧力も外部周辺の液圧より低下し、散気対象液が噴出口を通って散気管の外部から内部に逆流し、噴出口の付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合は、噴出口付近に残った異物が散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。

また、少なくともいずれか１台の給気装置の駆動が再開された場合、制御部が減圧手段による幹管内の減圧を自動的に停止するため、幹管の内部圧力が散気管の外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化した異物が散気管内の散気対象液と共に噴出口を通って散気管の外部へ強制的に排出される。

このように、散気対象液は、散気管の内部に逆流する時と散気管の内部から排出される時との両方において噴出口を通るため、噴出口を散気管の外から内に１回と内から外に１回との計２回通過することになる。したがって、噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力が向上する。

また、散気管と給気管とを複数設けた場合であっても、各散気管が各給気管を介して１本の幹管に連通するため、減圧手段を作動して幹管内を減圧することにより、各散気管の内部圧力を外部周辺の液圧よりも低圧にすることができる。したがって、複数の給気管に対して、幹管に減圧手段を１台だけ設ければよく、コストダウンを図ることができる。

本第２発明は、給気装置としてブロア装置が用いられ、
減圧手段として、幹管の内部圧力を大気開放することで大気圧まで減圧する圧力開放弁が用いられ、
制御部は、全ての給気装置を停止した場合に圧力開放弁を開き、少なくともいずれか１台の給気装置を駆動している場合に圧力開放弁を閉止するものである。

これによると、全てのブロア装置が停止した場合、制御部が圧力開放弁を自動的に開いて、幹管の内部圧力が大気開放されて大気圧まで減圧する。これにより、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧より低下し、散気対象液が噴出口を通って散気管の外部から内部に逆流し、噴出口の付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合は、噴出口付近に残った異物が散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。

また、少なくともいずれか１台のブロア装置の駆動が再開された場合、制御部が圧力開放弁を自動的に閉止する。これにより、幹管の内部圧力が散気管の外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化した異物が散気管内の散気対象液と共に噴出口を通って散気管の外部へ強制的に排出される。

また、散気管と給気管とを複数設けた場合であっても、各散気管が各給気管を介して１本の幹管に連通するため、圧力開放弁を開いて幹管の内部圧力を大気開放することにより、各散気管の内部圧力を外部周辺の液圧よりも低圧にすることができる。したがって、複数の給気管に対して、幹管に圧力開放弁を１台だけ設ければよく、コストダウンを図ることができる。

本第３発明は、給気装置から槽内の散気対象液に浸漬された散気管に散気用気体を供給して、散気管の下側に形成された複数の噴出口から散気用気体を噴出する散気設備の運転方法であって、
散気管の内部圧力を外部周辺の液圧よりも低下させる減圧手段を設け、
上記給気装置を停止した際、給気装置の停止に連動して減圧手段を作動し、散気管の内部圧力を減圧することによって外部の散気対象液を噴出口から散気管内に逆流させ、給気装置停止中は散気管内を散気対象液で満たした状態に保って、噴出口付近又は散気管内に乾燥堆積した異物を湿潤化し、
上記給気装置を駆動した際、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧を停止し、上記湿潤化した異物を散気管内の散気対象液と共に噴出口から外部へ排出し、その後、散気を行うものである。

これによると、通常運転時、給気装置を駆動することにより、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧が停止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、給気装置から散気管へ供給された散気用気体が噴出口から噴出して、槽内の散気対象液に対して通常の散気が行われる。

所定時間経過後、通常運転から洗浄運転に切り換える。洗浄運転時には、給気装置を停止することにより、給気装置の停止に連動して減圧手段が作動する。これにより、散気管の内部圧力が減圧され、散気対象液が噴出口から散気管内に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。

この状態で所定時間経過後、給気装置を駆動することにより、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧が停止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化した異物が散気管内の散気対象液と共に噴出口から散気管の外部へ強制的に排出される。

その後、洗浄運転から通常運転に切り換えることによって、給気装置から散気管へ供給された散気用気体が噴出口から噴出し、槽内の散気対象液に対して通常の散気が再開される。

また、散気対象液の流入負荷が低下した場合、通常運転の途中であっても給気装置を停止してもよい。この際、上記給気装置の停止に連動して減圧手段が作動するため、上記と同様に、散気対象液が噴出口から散気管内に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。これにより、散気管内に空気が停滞することはなく、噴出口の付近又は散気管内に乾燥堆積する異物の量の増加を確実に防止することができる。

本第４発明は、給気装置としてブロア装置を用い、
減圧手段として、散気管の内部圧力を大気開放することで大気圧まで減圧する圧力開放弁を用い、
上記ブロア装置を停止した際、ブロア装置の停止に連動して圧力開放弁を開き、散気管の内部圧力を大気開放し、
上記ブロア装置を駆動した際、ブロア装置の駆動に連動して圧力開放弁を閉止するものである。

これによると、通常運転時、ブロア装置を駆動することにより、ブロア装置の駆動に連動して、圧力開放弁が閉止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、ブロア装置から散気管へ供給された散気用気体が噴出口から噴出して、槽内の散気対象液に対して通常の散気が行われる。

所定時間経過後、通常運転から洗浄運転に切り換える。洗浄運転時には、ブロア装置を停止することにより、ブロア装置の停止に連動して圧力開放弁が開くため、散気管の内部圧力が大気開放され、散気対象液が噴出口から散気管内に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。

この状態で所定時間経過後、ブロア装置を駆動することにより、ブロア装置の駆動に連動して、圧力開放弁が閉止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化された異物が散気管内の散気対象液と共に噴出口から散気管の外部へ強制的に排出される。

その後、洗浄運転から通常運転に切り換えることによって、ブロア装置から散気管へ供給された散気用気体が噴出口から噴出し、槽内の散気対象液に対して通常の散気が再開される。

また、散気対象液の流入負荷が低下した場合、通常運転の途中であってもブロア装置を停止してもよい。この際、上記ブロア装置の停止に連動して圧力開放弁が開くため、上記と同様に、散気対象液が噴出口から散気管内に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。これにより、散気管内に空気が停滞することはなく、噴出口の付近又は散気管内に乾燥堆積する異物の量の増加を確実に防止することができる。

本第５発明は、散気管の上方に、散気対象液をろ過する膜分離装置を浸漬して配置し、上記膜分離装置によるろ過を停止している時に、給気装置の駆動と停止とをそれぞれ複数回繰り返すものである。

これによると、通常運転時、膜分離装置で散気対象液をろ過するとともに、給気装置を駆動することにより、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧が停止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、給気装置から散気管へ供給された散気用気体が噴出口から噴出して、槽内の散気対象液に対して通常の散気が行われる。

また、洗浄運転時、膜分離装置による散気対象液のろ過を停止するとともに、給気装置の駆動と停止とをそれぞれ複数回繰り返す。給気装置を停止した際には、給気装置の停止に連動して減圧手段が作動し、散気管の内部圧力が減圧され、散気対象液が噴出口から散気管内に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。また、給気装置を駆動した際には、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧が停止されるため、散気管の内部圧力が外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化した異物が散気管内の散気対象液と共に噴出口から散気管の外部へ強制的に排出される。

上記のように洗浄運転時、給気装置の駆動と停止とをそれぞれ複数回繰り返すことによって、散気対象液は噴出口を散気管の外から内に複数回通過するとともに内から外に複数回通過するため、噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管内に堆積した異物を排出除去する能力がより一層向上する。

以上のように、本発明によると、噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管内に堆積した異物を排出除去する能力が向上する。また、給気管を複数設けた場合でも、１本の幹管に減圧手段（圧力開放弁等）を１台だけ設ければよく、コストダウンを図ることができる。

また、散気対象液の流入負荷が低下した場合、通常運転の途中であっても給気装置（ブロア装置等）を停止してもよい。この際、上記給気装置の停止に連動して減圧手段（圧力開放弁等）が作動するため、散気管内が散気対象液で満たされ、散気管内に散気用気体が停滞することはなく、噴出口の付近又は散気管内に乾燥堆積する異物の量の増加を確実に防止することができる。

さらに、洗浄運転時に、膜分離装置による散気対象液のろ過を停止するとともに、給気装置の駆動と停止とをそれぞれ複数回繰り返すことによって、噴出口の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管内に堆積した異物を排出除去する能力がより一層向上する。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、１は膜分離活性汚泥法を行う曝気槽であり、曝気槽１内には、散気対象液３（例えば、し尿等の原水と活性汚泥との混合液）をろ過する複数の膜分離装置２が浸漬されて配置されている。また、４は各膜分離装置２の下方から散気を行う散気設備である。

上記膜分離装置２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（図示省略）から構成されており、各膜カートリッジは膜透過液流路（図示省略）に連通し、処理水ポンプ５の吸引圧を駆動圧として作動する。

上記散気設備４は、散気対象液３に浸漬されて各膜分離装置２の下方に配置された複数の散気管１１と、各散気管１１に空気（散気用気体の一例）を供給する複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃ（給気装置の一例）とを有している。各散気管１１は、両端が閉塞された円管であり、上記膜分離装置２と共にケーシング１４内に設けられている。図４に示すように、各散気管１１の下側には、真下を向いて空気１０（散気用気体の一例）を噴出する複数の噴出口１３が一列に形成されている。

上記各ブロワ装置１２ａ〜１２ｃは複数の分岐管１５ａ〜１５ｃを介して一本の幹管１６（ヘッダ）に並列に接続されている。各分岐管１５ａ〜１５ｃには、幹管１６から各ブロワ装置１２ａ〜１２ｃへの空気１０の逆流を阻止する逆止弁１７ａ〜１７ｃ（逆流阻止装置の一例）が設けられている。

幹管１６と各散気管１１とは複数の給気管１９を介して接続され、これにより、幹管１６から各散気管１１への複数の給気系統２１，２２が形成されている。上記各給気管１９は、幹管１６に接続された主給気管１９ａと、主給気管１９ａから分岐して下降し各散気管１１に接続された複数の副給気管１９ｂとで構成されている。上記各主給気管１９ａにはバルブ２３が設けられている。

上記幹管１６の両端は盲フランジ２５，２６で閉塞されている。このうち、一方の盲フランジ２５には、幹管１６の内部圧力を大気開放して大気圧まで減圧する電磁弁２７（圧力開放弁の一例）が１台設けられている。上記電磁弁２７は、幹管１６の内部圧力を各散気管１１の外部周辺の液圧よりも低下させる減圧手段に相当するものであり、通電時に開放される。また、一方の盲フランジ２５と電磁弁２７との間に接続された短管２８の途中には、メンテナンス用のボール弁２９が設けられている。このボール弁２９は、電磁弁２７をメンテナンスする時を除いて、常時開放されている。尚、上記電磁弁２７の取付位置は上記一方の盲フランジ２５に限定されるものではなく、電磁弁２７を幹管１６に取付けても良い。

図２に示すように、上記曝気槽１の隣りには流量調整槽３１が設置されている。流量調整槽３１内の散気対象液３を曝気槽１へ供給する供給管路３２が配設され、この供給管路３２には、流量調整槽３１内の散気対象液３を一定流量で曝気槽１へ供給する流量調整ポンプ３３が設けられている。流量調整ポンプ３３の駆動によって、流量調整槽３１内の散気対象液３は供給管路３２を通って一定流量ずつ曝気槽１へ供給される。また、流量調整槽３１には、散気対象液３の水位を検出する水位計３４が設けられている。

また、散気設備４には、各ブロワ装置１２ａ〜１２ｃの駆動および停止等の運転を制御する制御部３６が備えられている。さらに、この制御部３６は、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止した場合、電磁弁２７を通電状態にして開放し、少なくともいずれか１台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃを駆動している場合、電磁弁２７を閉止するように制御し、また、処理水ポンプ５と流量調整ポンプ３３とを制御する。

以下、上記構成における作用を説明する。
図５に示すように、制御部６は、タイマーによって、散気設備４の運転を所定時間毎に通常運転と洗浄運転とに切り換え制御している。

（１）上記通常運転において、制御部６は、所定時間Ｔ１にわたって、処理水ポンプ５と流量調整ポンプ３３とを駆動させ、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち少なくともいずれか１台を駆動させ、これに連動して電磁弁２７を閉止する。これにより、散気用の空気１０は、駆動しているブロワ装置１２ａ〜１２ｃから分岐管１５ａ〜１５ｃを通って幹管１６に流入し、幹管１６の内部圧力が散気管１１の外部周辺の液圧よりも上昇し、幹管１６から各給気管１９を経て各散気管１１内に供給され、図３（ａ）に示すように、噴出口１３から外部へ噴出する。これにより、曝気槽１内の散気対象液３が、散気されるとともに、膜分離装置２によってろ過される。尚、上記散気によって、膜分離装置２の膜カートリッジの表面の汚れが減少し、安定したろ過を行うことができ、膜カートリッジの薬液洗浄頻度を少なくすることが可能になる。

（２）所定時間Ｔ１経過後、制御部６は通常運転から洗浄運転に切り換える。洗浄運転において、制御部６は、先ず、所定時間Ｔ２にわたって、処理水ポンプ５と流量調整ポンプ３３とを停止し、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止し、これに連動して電磁弁２７を通電状態にして開放する。これにより、膜分離装置２によるろ過が停止されるとともに、ブロワ装置１２ａ〜１２ｃから幹管１６への空気１０の供給が停止して散気が停止し、幹管１６の内部圧力が大気開放されて大気圧まで減圧し、各散気管１１の内部圧力が外部周辺の液圧よりも低下し、散気対象液３が、噴出口１３を通って各散気管１１の外部から内部に逆流し、曝気槽１内の液面高さまで副給気管１９ｂ内に侵入する。

これにより、各噴出口１３の付近に乾燥堆積した異物（汚泥等）の一部又は全部が剥離除去される。また、図３（ｂ）に示すように、各散気管１１の内部が散気対象液３で満たされた状態に保たれるため、各噴出口１３付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合は、噴出口１３付近に残留した異物が散気対象液３によって湿潤化し、さらに、各散気管１１の内部に乾燥堆積した異物があれば、この異物も散気対象液３によって湿潤化する。

尚、ほとんどの場合において、上記異物は噴出口１３の付近と散気管１１の内部との両方に乾燥堆積するため、実際には、各噴出口１３付近の異物と各散気管１１内の異物との両者が湿潤化する。

（３）この状態で所定時間Ｔ２経過後、制御部６は、所定時間Ｔ３にわたって、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち少なくともいずれか１台を駆動させ、これに連動して電磁弁２７を閉止する。これにより、空気１０が駆動しているブロワ装置１２ａ〜１２ｃから分岐管１５ａ〜１５ｃを通って幹管１６に流入し、幹管１６の内部圧力が散気管１１の外部周辺の液圧よりも上昇し、図３（ｃ）に示すように、上記（２）の工程において湿潤化された異物が各散気管１１内の散気対象液３と共に噴出口１３を通って散気管１１の外部へ強制的に排出される。

（４）所定時間Ｔ３経過後、制御部６は、上記（２）と（３）の工程を複数Ｎ回（＝３回）繰り返して洗浄運転を行い、その後、上記（１）の通常運転に切り換えて、通常の散気と膜分離装置２によるろ過とを再開する。

上記（２）と（３）の工程で示したように、散気対象液３は、散気管１１の内部に逆流する時（図３（ｂ）参照）と散気管１１の内部から排出される時（図３（ｃ）参照）との両方において噴出口１３を通るため、噴出口１３を散気管１１の外から内に１回と内から外に１回との計２回通過することになる。したがって、噴出口１３の付近に堆積した異物を剥離除去する能力又は散気管１１の内部に堆積した異物を排出除去する能力が向上し、これにより、散気管１１の部分的な閉塞から生じる散気むらの発生を防止することができ、散気されない部分の膜カートリッジのろ過能力の低下を大幅に減らすことができる。

また、複数本の散気管１１は複数本の供給管１９を介して１本の幹管１６に連通しているため、幹管１６を大気開放することにより、全ての散気管１１の内部圧力が大気圧まで減圧されて外部周辺の液圧よりも低圧になるため、幹管１６に電磁弁２７を１台だけ設ければよく、個々の供給管１９毎に電磁弁２７を設ける場合に比べてコストダウンを図ることができる。

また、電磁弁２７をメンテナンスする場合、電磁弁２７を取り外し、電磁弁２７の代わりにボール弁２９を手動操作する。すなわち、上記（１）の通常運転時においてはボール弁２９を閉止し、上記洗浄運転時においては、（２）の工程においてボール弁２９を開放し、（３）の工程においてボール弁２９を閉止する。これにより、電磁弁２７を取り外してメンテナンスしている間でも、通常運転と洗浄運転とを支障なく行うことができる。

また、上記（１）の通常運転の途中であっても、水位計３４で検出される流量調整槽３１内の散気対象液３の水位が下限レベルまで下降した場合、制御部３６は、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止し、これに連動して電磁弁２７を開放して上記（２），（３）の洗浄運転に切り換えてもよい。その後、上記散気対象液３の水位が下限レベルから通常レベルまで上昇した場合、制御部３６は、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち少なくともいずれか１台を駆動させ、これに連動して電磁弁２７を閉止して上記（１）の通常運転に切り換えてもよい。

また、散気対象液３の流入負荷が低下した場合、上記（１）の通常運転の途中であっても全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止してもよい。この際、制御部３６が全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃの停止に連動して電磁弁２７を開放するため、散気対象液３が噴出口１３を通って各散気管１１の外部から内部に逆流し、噴出口付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、散気管内が散気対象液で満たされた状態に保たれるため、噴出口付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合、噴出口付近に残った異物は散気対象液によって湿潤化する。さらに、散気管の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液によって湿潤化する。これにより、散気管１１内に空気１０が停滞することはなく、噴出口１３の付近又は散気管１１の内部に乾燥堆積する異物の量の増加を確実に防止することができる。

上記第１の実施の形態では、図５に示すように、上記洗浄運転時において（２）と（３）の工程をＮ＝３回繰り返して行っているが、３回以外の複数回又は１回のみ行ってもよい。

上記第１の実施の形態では、散気設備４の運転を所定時間毎に通常運転と洗浄運転とに規則的に切り換えているが、以下に説明する第２の実施の形態では、時間ではなく、曝気槽１への流入負荷（例えば流入量等）に応じて通常運転と洗浄運転とに切り換えている。

これによると、例えば、下水処理場に送られてくるし尿等の汚水（散気対象液３）の量は、一日のうち、昼間よりも深夜の時間帯において少なくなる。したがって、深夜を除く時間帯においては、散気対象液３を流量調整槽３１内から一定流量ずつ曝気槽１へ供給することが可能であるが、深夜の時間帯においては、外部から流量調整槽３１へ導入される散気対象液３の流入量が不足することがあり、この場合、流量調整槽３１から曝気槽１への散気対象液３の供給を停止している。

上記のように外部から流量調整槽３１へ導入される散気対象液３の量が不足し、水位計３４で検出される流量調整槽３１内の散気対象液３の水位が下限レベルまで下降した場合、制御部３６は、運転モードを通常運転から洗浄運転に切り換えて、処理水ポンプ５と流量調整ポンプ３３とを停止し、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止し、これに連動して電磁弁２７を通電状態にして開放する。これにより、膜分離装置２によるろ過が停止されるとともに、ブロワ装置１２ａ〜１２ｃから幹管１６への空気の供給が停止して散気が停止し、幹管１６の内部圧力が大気開放されて大気圧まで減圧する。したがって、散気対象液３が、噴出口１３を通って各散気管１１の外部から内部に逆流し、曝気槽１内の液面高さまで副給気管１９ｂ内に侵入する。

これにより、各噴出口１３の付近に乾燥堆積した異物の一部又は全部が剥離除去される。また、噴出口１３付近の異物の一部しか剥離除去されなかった場合は、噴出口１３付近に残留した異物が散気対象液３によって湿潤化する。さらに、散気管１１の内部に堆積した異物があれば、この異物も散気対象液３によって湿潤化する。

その後、水位計３４で検出される流量調整槽３１内の散気対象液３の水位が下限レベルから通常レベルまで上昇した場合、制御部６は、先ず、所定時間にわたって、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち少なくともいずれか１台を駆動させ、これに連動して電磁弁２７を閉止する。これにより、空気１０が駆動しているブロワ装置１２ａ〜１２ｃから幹管１６に流入し、幹管１６の内部圧力が散気管１１の外部周辺の液圧よりも上昇し、上記湿潤化した異物が各散気管１１内の散気対象液３と共に噴出口１３を通って散気管１１の外部へ強制的に排出される。

所定時間後、制御部６は、運転モードを洗浄運転から通常運転に切り換えて、処理水ポンプ５と流量調整ポンプ３３とを駆動させ、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち少なくともいずれか１台を引き続き駆動させる。これにより、空気１０は、駆動しているブロワ装置１２ａ〜１２ｃから各散気管１１内に供給され、噴出口１３から外部へ噴出する。これにより、曝気槽１内の散気対象液３が、散気されるとともに、膜分離装置２によってろ過される。

また、上記第１の実施の形態では、図４に示すように、散気管１１の噴出口１３を真下に向けて形成しているが、第３の実施の形態として、図６に示すように、噴出口１３を斜め下向きに形成してもよい。また、図６では噴出口１３を散気管１１の周方向において下側の２箇所に形成しているが、１箇所に形成してもよい。

上記各実施の形態では、図１に示すように、ブロワ装置１２ａ〜１２ｃの台数を３台にしているが、３台以外の複数台でもよい。尚、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち、少なくとも１台のブロワ装置を駆動するということは、ブロワ装置を１台のみ駆動するか又は全台を駆動するか或いは全台以外の複数台を駆動するかのいずれかに該当する。

上記各実施の形態では、幹管１６から各散気管１１への給気系統２１，２２を２系統形成しているが、これは、３系統以上又は１系統のみ形成してもよい。
上記各実施の形態では、散気管１１と給気管１９との本数をそれぞれ複数本にしているが、単数本にしてもよい。また、図１では、１本当りの給気管１９に２本の散気管１１を接続しているが、散気管１１を３本以上又は１本のみ接続してもよい。

上記各実施の形態では、曝気槽１と流量調整槽３１と流量調整ポンプ３３とを用いたシステムの例を示したが、このような形式のシステムに限定されるものではなく、例えば、硝化槽、脱窒槽、循環ポンプ等を用いたシステムにも適用できることは言うまでもない。

上記各実施の形態では、給気装置の一例としてブロワ装置１２ａ〜１２ｃを用いたが、コンプレッサを用いてもよい。
上記各実施の形態では、減圧手段の一例として電磁弁２７を用いたが、吸引ブロワ又は真空ポンプを用いてもよい。これによると、制御部６は、全てのブロワ装置１２ａ〜１２ｃを停止した場合、これに連動して吸引ブロワ又は真空ポンプを作動する。これにより、幹管１６の内部圧力を減圧し、各散気管１１の内部圧力を外部周辺の液圧よりも低圧にする。また、複数台のブロワ装置１２ａ〜１２ｃのうち、少なくとも１台のブロワ装置を駆動した場合、吸引ブロワ又は真空ポンプを停止する。これにより、幹管１６の内部圧力を散気管１１の外部周辺の液圧よりも上昇させる。

上記各実施の形態では、減圧手段の一例として電磁弁２７を用い、電磁弁２７を開いて、幹管１６の内部圧力を大気開放して大気圧まで減圧しているが、大気圧まで減圧しなくてもよく、幹管１６の内部圧力を大気圧よりも高く且つ散気管１１の外部周辺の液圧よりも低い所定圧まで減圧することが可能な圧力制御弁等を用いてもよい。また、上記電磁弁２７はソレノイドで弁体を開閉操作する形式のものであるが、これに換えて、電動モーターを用いた電動弁やエアシリンダを用いた空気作動弁を設けてもよい。

本発明の第１の実施の形態における散気設備の概略平面図である。 同、散気設備の概略側面図である。 同、散気設備の通常運転と洗浄運転とを示す図であり、（ａ）は通常運転において、空気を散気管の噴出口から噴出している状態を示し、（ｂ）は洗浄運転において、散気管内を散気対象液で満たした状態を示し、（ｃ）は洗浄運転において、散気管内の散気対象液を噴出口から排出している状態を示している。 同、散気設備の散気管の断面図である。 同、散気設備の運転方法を示す図表である。 本発明の第３の実施の形態における散気設備の散気管の断面図である。 従来の散気設備の図である。

符号の説明

１ 曝気槽
２ 膜分離装置
３ 散気対象液
４ 散気設備
１０ 空気（散気用気体）
１１ 散気管
１２ａ〜１２ｃ ブロワ装置（給気装置）
１３ 噴出口
１６ 幹管
１７ａ〜１７ｃ 逆流阻止装置（逆流阻止装置）
１９ 給気管
２７ 電磁弁（圧力開放弁，減圧手段）
３６ 制御部

Claims (5)

1. 槽内の散気対象液に浸漬された散気管と、散気管に散気用気体を供給する複数台の給気装置とが設けられ、
   上記散気管の下側に、散気用気体を噴出する複数の噴出口が形成され、
   上記各給気装置は複数の分岐管を介して幹管に接続され、
   上記各分岐管に、幹管から給気装置への散気用気体の逆流を阻止する逆流阻止装置が設けられ、
   上記幹管と散気管とが給気管を介して接続され、
   上記幹管の内部圧力を散気管の外部周辺の液圧よりも低下させる減圧手段が設けられ、
   全ての給気装置を停止した場合に減圧手段を作動して幹管内を減圧し、少なくともいずれか１台の給気装置を駆動している場合に減圧手段による幹管内の減圧を停止する制御部が設けられていることを特徴とする散気設備。
2. 給気装置としてブロア装置が用いられ、
   減圧手段として、幹管の内部圧力を大気開放することで大気圧まで減圧する圧力開放弁が用いられ、
   制御部は、全ての給気装置を停止した場合に圧力開放弁を開き、少なくともいずれか１台の給気装置を駆動している場合に圧力開放弁を閉止することを特徴とする請求項１に記載の散気設備。
3. 給気装置から槽内の散気対象液に浸漬された散気管に散気用気体を供給して、散気管の下側に形成された複数の噴出口から散気用気体を噴出する散気設備の運転方法であって、
   散気管の内部圧力を外部周辺の液圧よりも低下させる減圧手段を設け、
   上記給気装置を停止した際、給気装置の停止に連動して減圧手段を作動し、散気管の内部圧力を減圧することによって外部の散気対象液を噴出口から散気管内に逆流させ、給気装置停止中は散気管内を散気対象液で満たした状態に保って、噴出口付近又は散気管内に乾燥堆積した異物を湿潤化し、
   上記給気装置を駆動した際、給気装置の駆動に連動して、減圧手段による散気管内の減圧を停止し、上記湿潤化した異物を散気管内の散気対象液と共に噴出口から外部へ排出し、その後、散気を行うことを特徴とする散気設備の運転方法。
4. 給気装置としてブロア装置を用い、
   減圧手段として、散気管の内部圧力を大気開放することで大気圧まで減圧する圧力開放弁を用い、
   上記ブロア装置を停止した際、ブロア装置の停止に連動して圧力開放弁を開き、散気管の内部圧力を大気開放し、
   上記ブロア装置を駆動した際、ブロア装置の駆動に連動して圧力開放弁を閉止することを特徴とする請求項３に記載の散気設備の運転方法。
5. 散気管の上方に、散気対象液をろ過する膜分離装置を浸漬して配置し、
   上記膜分離装置によるろ過を停止している時に、給気装置の駆動と停止とをそれぞれ複数回繰り返すことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の散気設備の運転方法。

Images