JP2007105612A - Aeration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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に設置される散気装置に関する。 The present invention relates to an air diffuser installed in an aeration tank used in an organic wastewater treatment system centering on sewage treatment.
現在、多くの下水処理場の、エアレーションタンク中に設置される散気装置には、散気板が設置されている。 At present, a diffuser plate is installed in a diffuser installed in an aeration tank of many sewage treatment plants.
一般的なエアレーションタンク中に設置される散気装置は、空気供給管と散気板、空気供給管と散気板との間に配置される空気室を有している。散気中は、空気供給管から加圧空気が送られるため、空気室内も加圧状態にある。しかし、散気停止中は、空気室内の圧力は低下するため、エアレーションタンク内の汚水が空気室内に逆流するおそれもある。 A diffuser installed in a general aeration tank includes an air supply pipe and a diffuser plate, and an air chamber disposed between the air supply pipe and the diffuser plate. During the aeration, since pressurized air is sent from the air supply pipe, the air chamber is also in a pressurized state. However, since the pressure in the air chamber decreases while the aeration is stopped, the sewage in the aeration tank may flow back into the air chamber.
特許文献1には、弁板6、弾性シール材(パッキン)7からなる弁体8及び弁体8の下部に垂直方向に設けられた弁軸9からなる逆流防止弁5により、散気停止中の空気供給口を閉塞する散気装置が開示されている。
特許文献1の散気装置で用いている逆流防止弁は、弁体と弁軸の組み合わせであるため、耐久性の点で充分ではなく、長期間の継続使用により破損のおそれがあること、弁軸が空気供給口に差し込まれるため、開口面積が狭くなって通気性が低下するおそれがあること弁体が空気供給口の突部に対して斜めに被さってシールが不十分になるおそれがあること等の点で改善すべき余地がある。 Since the backflow prevention valve used in the air diffuser of Patent Document 1 is a combination of a valve body and a valve shaft, it is not sufficient in terms of durability, and there is a risk of damage due to long-term continuous use. Since the shaft is inserted into the air supply port, there is a possibility that the opening area will be narrow and the air permeability may be reduced. The valve body may be obliquely covered with the protrusion of the air supply port and the seal may be insufficient. There is room for improvement.
本発明は、散気性能及び耐久性が高く、散気停止中であっても、エアレーションタンクからの汚水の逆流を防止できる散気装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide an air diffusing device that has high air diffusing performance and durability and can prevent the backflow of sewage from the aeration tank even when the air diffusing is stopped.
本発明は、課題の解決手段として、
空気供給手段と、前記空気供給手段から加圧供給された空気を放出するための散気手段と、前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室を有しており、前記空気供給手段と前記空気室の間に第1空気供給口を有し、前記空気室と前記散気手段の間に第2空気供給口を有している散気装置であり、
前記空気室の内部には、ボール弁が可動自在に配置されており、
前記ボール弁が、前記空気供給手段からの空気の供給中は前記第1空気供給口を開放し、前記空気供給手段からの空気の供給停止中は前記第1空気供給口を閉塞するように移動するものである、散気装置。
As a means for solving the problems, the present invention
An air supply means; an air diffuser means for releasing air pressurized and supplied from the air supply means; and an air chamber communicating the air supply means and the air diffuser means. A first air supply port between the air chamber and the air chamber, and a second air supply port between the air chamber and the air diffuser.
A ball valve is movably disposed inside the air chamber,
The ball valve moves so as to open the first air supply port during the supply of air from the air supply means, and close the first air supply port while the supply of air from the air supply means is stopped. A diffuser that is to do.
空気供給手段は、空気源(加圧空気源)と接続されたパイプ、又は前記パイプと加圧空気を送るための加圧装置とを組み合わせたものであり、公知の散気装置と同じものを用いることができる。 The air supply means is a pipe connected to an air source (pressurized air source) or a combination of the pipe and a pressurizing device for sending pressurized air, and is the same as a known air diffuser. Can be used.
散気手段は、多数の細孔を有している、セラミックス製、樹脂製、ゴム製等の公知のもの(シート状のもの)を用いることができ、耐久性等の観点から、支持体や補強枠材と組み合わされたものが好ましい。なお、第2空気供給口は散気手段に圧接された状態のものであり、散気中は散気手段に空気を供給するように作用するが、散気停止中は閉塞状態にある。 As the air diffuser, known ones (sheet-like ones) such as ceramics, resins and rubbers having a large number of pores can be used. From the viewpoint of durability and the like, What combined with the reinforcement frame material is preferable. The second air supply port is in pressure contact with the air diffuser, and acts to supply air to the air diffuser during air diffusion, but is closed when the air diffuser is stopped.
空気室は、空気供給手段と散気手段の間に位置する空間であり、形状や大きさは特に制限されるものではない。本発明では、ボール弁の移動との関係から、ボール弁の直径より大きな直径を有する筒状空間が好ましい。 The air chamber is a space located between the air supply means and the air diffusion means, and the shape and size are not particularly limited. In the present invention, a cylindrical space having a diameter larger than the diameter of the ball valve is preferable in view of the movement of the ball valve.
ボール弁は逆流防止弁として作用するものであり、散気中は空気圧を受けて浮遊することができ、散気停止時は第1空気供給口を閉塞できる程度の質量を有するものであればよく、中空構造又は非中空構造の合成樹脂、ゴム、木、紙、金属、セラミックス等からなるものを用いることができる。本発明では、非中空構造の合成樹脂製のものが好ましい。 The ball valve functions as a backflow prevention valve, and can be floated by receiving air pressure during air diffusion and has a mass that can close the first air supply port when air diffusion is stopped. Further, a synthetic resin having a hollow structure or a non-hollow structure, rubber, wood, paper, metal, ceramics, or the like can be used. In the present invention, a non-hollow synthetic resin is preferable.
本発明の散気装置では、外部の空気源に接続された空気供給手段から加圧空気を供給し、散気手段から散気している間、ボール弁は空気圧により、空気室内を浮遊した状態になるため、第1空気供給口は開放状態が維持される。そして、空気供給手段からの加圧空気の供給を停止したときには、ボール弁は浮遊状態から直ちに落下して、第1空気供給口上に位置するため、第1空気供給口は閉塞状態となる。このとき、空気室内は密閉状態となり、圧力の高い状態となるから、エアレーションタンク内の汚水が散気手段を通って空気室内及び空気供給手段内に逆流することが防止される。 In the air diffuser of the present invention, while the pressurized air is supplied from the air supply means connected to the external air source, and the air is diffused from the air diffuser, the ball valve floats in the air chamber by the air pressure. Therefore, the first air supply port is kept open. When the supply of pressurized air from the air supply means is stopped, the ball valve immediately falls from the floating state and is positioned on the first air supply port, so that the first air supply port is closed. At this time, since the air chamber is in a sealed state and is in a high pressure state, the sewage in the aeration tank is prevented from flowing back into the air chamber and the air supply unit through the air diffuser.
本発明は、課題の他の解決手段として、前記空気室内の前記第1空気供給口の近傍には、ボール弁受台が設置されており、前記ボール弁受台の一端側開口部が前記第1空気供給口側に位置しており、他端側開口部が前記ボール弁と接触する、請求項1記載の散気装置を提供する。 As another means for solving the problems, the present invention provides a ball valve pedestal in the vicinity of the first air supply port in the air chamber, and the one end side opening of the ball valve pedestal has the first opening. 1. The air diffuser according to claim 1, wherein the air diffuser is located on the side of one air supply port, and the other end side opening is in contact with the ball valve.
ボール弁受台は、ボール弁の直径よりも小さな直径を有する筒状のものが好ましい。空気供給量を増加させるために空気室を大きくしたときでも、このように空気室内にボール弁受台を設置することにより、散気停止時において、ボール弁による第1空気供給口の閉塞が容易になる。 The ball valve pedestal is preferably cylindrical with a diameter smaller than that of the ball valve. Even when the air chamber is enlarged to increase the air supply amount, the ball valve pedestal is installed in the air chamber in this way, so that the air valve can be easily blocked by the ball valve when the air diffusion is stopped. become.
本発明は、課題の他の解決手段として、前記空気室内の前記第1空気供給口と前記第2空気供給口の間において、前記ボール弁の前記第2空気供給口側への移動を阻止するための阻止手段が設けられている、請求項1又は2記載の散気装置を提供する。 As another means for solving the problem, the present invention prevents movement of the ball valve toward the second air supply port between the first air supply port and the second air supply port in the air chamber. 3. A diffuser device according to claim 1 or 2, wherein a blocking means is provided.
散気時の第1空気供給口からの空気圧を受け、ボール弁が過度に上昇して第2空気供給口にまで至り、第2空気供給口を閉塞するような事態が生じたとき、充分な散気性能が維持できなくなってしまう。このような事態が生じることを防止するため、上記したような阻止手段を設ける。この阻止手段としては、円筒状の空気室の場合、空気室の内周面間に1本又は2本程度の棒状部材を掛け渡したものを用いることができる。 When the air pressure from the first air supply port at the time of air diffusion is received, the ball valve rises excessively to reach the second air supply port, and the situation where the second air supply port is closed is sufficient. Aeration performance cannot be maintained. In order to prevent such a situation from occurring, the blocking means as described above is provided. As the blocking means, in the case of a cylindrical air chamber, one having about one or two rod-shaped members spanned between the inner peripheral surfaces of the air chamber can be used.
本発明は、課題の他の解決手段として、ボール弁受台が樹脂又はゴムからなるものである、請求項1〜3のいずれかに記載の散気装置を提供する。 The present invention provides a diffuser according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball valve pedestal is made of resin or rubber.
ボール弁受台を樹脂製にしたときには、空気室内のシール性を高めるため、ゴム製のOリングを併用して、ボール弁と接触する位置にOリングを配置することが好ましい。 When the ball valve pedestal is made of resin, it is preferable to use an O-ring made of rubber together with the O-ring at a position in contact with the ball valve in order to improve the sealing performance in the air chamber.
本発明の散気装置によれば、散気停止時の逆流防止手段として、ボール弁を含む手段を用いているため、耐久性が高く、散気時においても充分な通気量を確保することができ、空気室内のシール性も高い。よって、長期間にわたって安定した散気状態を維持することができる。 According to the air diffuser of the present invention, since a means including a ball valve is used as a backflow preventing means at the time of stopping air diffusion, the durability is high, and a sufficient air flow rate can be ensured even during air diffusion. It can also be sealed in the air chamber. Therefore, a stable diffused state can be maintained over a long period of time.
図1〜図6により、本発明の散気装置10について説明する。
The
(1)図1、図2に示す散気装置
図1は、本発明の散気装置の縦断面図、図2は、図1の部分拡大図、図6は、図1の一構成要素(散気手段)の平面図である。
(1) Air diffuser shown in FIGS. 1 and 2 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the air diffuser of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIG. It is a top view of a diffuser.
第2支持体の上部半円筒部12と、下部半円筒部13が、それぞれのフランジ部12a、13aで嵌め合わされて一体にされている。上部半円筒部12と下部半円筒部13からなる空間内に、加圧空気源(又は加圧装置)に接続された空気供給管が配置される。
The upper
第2支持体は、上部半円筒部12と上方に延伸された筒部14からなり、筒部14の内周面にはネジが設けられている。上部半円筒部12と筒部14の間には第1空気供給口15が設けられている。上部半円筒部12の直径は、第1空気供給口15の直径よりも充分に大きい。
The second support body includes an upper
散気手段は、弾性多孔体21、第1支持体22、第1固定部材23、第2固定部材24を含む部材が組み合わされ、一体になったものである。
The air diffuser is formed by combining members including the elastic
ゴム製で多数の散気孔29を有する弾性多孔体21は、合成樹脂製の支持体22に密着して被せられており、端部近傍には環状突起26を有している。弾性多孔体21の周囲には、合成樹脂製又は金属製の第1固定部材23(平面形状が額縁状のもの)が被せられており、更に第1固定部材23の周囲は、図1及び図6に示すように、間隔をおいて複数個の合成樹脂製又は金属製の第2固定部材24で上下から押圧されて固定されている。
The elastic
弾性多孔体21の環状突起26と第2固定部材24との対向面の間には、合成樹脂製の環状板25が配置されており、第2固定部材24により、上下方向から押圧したとき、環状突起26は押し潰されて環状板25に密着され、更に環状板25と第2固定部材24の内側下面が密着され、気密状態となっている。
A synthetic resin
支持体22は、中央部に第2空気供給口27を有しており、第2空気供給口27を含む範囲から下方に延ばされた脚部28を有している。脚部28の下部外周面にはネジが設けられている。第2空気供給口27は、弾性多孔体21の裏面に圧接されているが、散気孔29は、第2空気供給口27と正対する弾性多孔体21の中央部分には設けられていない。
The
空気室30は、上部半円筒部12の筒部14のネジと、支持体22の脚部28のネジがネジ合わされてできた筒状空間であり、ボール弁40が入れられている。
The
空気室30内には、第1空気供給口15の近傍には、略筒状の合成樹脂製のボール弁受台31が設置されている。
In the
ボール弁受台31は、上部半円筒部12の外周面と接する部分にフランジ部32を有しており、フランジ部32と脚部28の開口周縁部との接触部分にOリング33が嵌め込まれている。更にボール受台31の上部には、環状溝34が形成され、環状溝34内にはOリング35が嵌め込まれている。
The
次に、図1により、散気装置10の動作を説明する。散気装置10の作動前、ボール弁40はボール受台31上にあるため、第1空気供給口15は閉塞状態にある。第2空気供給口27は、弾性多孔体21の裏面に圧接されている。
Next, the operation of the
空気供給管からの加圧空気の供給を開始すると、第1空気供給口15から空気室30に流入しようとする空気圧によって、ボール弁40は空気室30内にて浮遊状態となる(図1中の破線で示すボール弁40’)。
When the supply of pressurized air from the air supply pipe is started, the
流入した空気により空気室30内の圧力が高められると、第2空気供給口27の部分から弾性多孔体21が押圧されて浮き上がり、支持体22と弾性多孔体21の密着面に隙間が生じる。そして、その隙間を通って空気が流れ、弾性多孔体21の散気孔29からエアレーションタンク内に放出される。
When the pressure in the
そして、空気供給管からの加圧空気の供給を停止すると、ボール弁40は直ちに落下して、ボール弁受台31のOリング35が嵌め込まれた開口部(環状溝34)に嵌り込むため、第1空気供給口15は閉塞状態となる。
Then, when the supply of pressurized air from the air supply pipe is stopped, the
このとき、空気室30内の圧力は充分に高いため、弾性多孔体21を押し上げるほどの力はないが、第2ガス供給口27の部分で弾性多孔体21を押圧する程度の圧力を維持している。このため、弾性多孔体21と支持体22の間に残った汚水(処理対象となる水)は、空気室30内の圧力により、第2空気供給口27方向には移動しない。
At this time, since the pressure in the
(2)図3、図4に示す散気装置
図3は、図1の散気装置の別形態の部分拡大図、図4(a)は、図3の一構成要素(阻止手段)の斜視図、図4(b)は図4(a)の平面図である。
(2) Air diffuser shown in FIGS. 3 and 4 FIG. 3 is a partially enlarged view of another form of the air diffuser shown in FIG. 1, and FIG. 4 (a) is a perspective view of one component (blocking means) in FIG. FIG. 4 and FIG. 4B are plan views of FIG.
空気室30内には、ボール弁受台31上に、ボール弁40が第2空気供給口27側に移動することを阻止するための阻止手段50が配置されている。
In the
阻止手段50は、空気室30の内部形状と合致した筒状外壁部51と、筒状外壁部51の対向する内周面間に掛け渡された棒52を有している。棒52は、筒状外壁部51を直径方向に二分するように掛け渡されており、半円形の2つの空間の直径方向断面積は、ボール弁40の直径よりも充分に小さい。
The blocking means 50 includes a cylindrical
このように阻止手段50を有していることから、空気供給管からの加圧空気の供給を開始して、第1空気供給口15から空気室30に流入しようとする空気圧によって、ボール弁40が空気室30内にて浮遊状態となったとき(図3中の破線で示すボール弁40’)でも、ボール弁40は棒52よりも上方には移動しない。このため、空気室30内の空気圧が過度になった場合でも、ボール弁40により第2空気供給口27が閉塞されることがなく、安定した散気状態が維持できる。
Since the blocking means 50 is thus provided, the
(3)図5に示す散気装置
図5は、図1の散気装置とは更に別形態の部分拡大図である。図5では、ゴム製のボール弁受台31を用いており、ボール弁受台31に切り欠き部がなく、Oリングを用いていないほかは、図1のものと同じである。
(3) Air diffuser shown in FIG. 5 FIG. 5 is a partially enlarged view of still another embodiment of the air diffuser shown in FIG. In FIG. 5, a rubber
ゴム製のボール弁受台31を用いた場合は、ボール弁受台31と他部材が接触したとき、接触部分におけるボール弁受台31が変形し、かつ、自らの弾性により、接触する他部材を押圧するため、接触部分における密着性が確保される。このため、切り欠き部やOリングが不要となる。
When the
10 散気装置
15 第1空気供給口
21 弾性多孔体
27 第2空気供給口
30 空気室
31 ボール弁受台
40 ボール弁
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記空気室の内部には、ボール弁が可動自在に配置されており、
前記ボール弁が、前記空気供給手段からの空気の供給中は前記第1空気供給口を開放し、前記空気供給手段からの空気の供給停止中は前記第1空気供給口を閉塞するように移動するものである、散気装置。 An air supply means, an air diffuser means for releasing air pressurized and supplied from the air supply means, and an air chamber communicating the air supply means and the air diffuser means, the air supply means A first air supply port between the air chamber and the air chamber, and a second air supply port between the air chamber and the air diffuser.
A ball valve is movably disposed inside the air chamber,
The ball valve moves so as to open the first air supply port during the supply of air from the air supply means and close the first air supply port while the supply of air from the air supply means is stopped. A diffuser that is to do.
The air diffuser according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball valve pedestal is made of resin or rubber.
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