JP2008012470A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置において、散気装置の清掃作業の合理化を図るのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 本発明の水処理装置にかかる排水処理装置１００では、散気装置の構成に関し、エアが導入される送気管１５４と、複数の散気孔１５５ａを有する散気管１５５とを接続する継ぎ手１５６は、当該継ぎ手１５６の送気管１５４側と散気管１５５側との間において湾曲状に延在する接続管湾曲部を備え、この接続管湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされた構成になっている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、水処理技術に係り、詳しくは被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置の構築技術に関するものである。

従来、この種の水処理装置においては、ブロワから吐出された高圧エアを散気管の散気孔から水処理部に向けて供給する構成の散気装置を用いるのが一般的である。ところで、散気装置を使用している間には、散気管内に汚泥が堆積したり散気孔に汚泥が詰まる現象が発生する場合があり、このような場合には速やかに散気管内の清掃を行うことが必要とされる。そこで、例えば下記特許文献１には、清掃作業時に散気管内に高圧エアを供給することが可能な散気装置が開示されている。この散気装置は、散気管を取り外すことなく簡便な方法によって散気管内の清掃を行う可能性を有するが、散気管内や散気孔の汚泥を高圧エアのみによって除去するのには限界があり、確実に汚泥除去を行うのが難しい。
そこで、清掃用ブラシのような長尺状の清掃用部材を散気管内に直接挿入し、散気管内や散気孔の汚泥を直に擦り落とす方法が有効とされる。このような方法によれば、清掃作業時に散気管を取り外すことなく、しかも散気管内や散気孔の汚泥を確実に除去することが可能とされる。このような方法を採用するにあたっては、散気管内に長尺状の清掃用部材を挿入し易い構造が要請される。
特開平１０−４３７８９号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置において、散気装置の清掃作業の合理化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、一般家庭等から排出される生活排水や、産業廃水等の被処理水を処理する水処理装置の構築技術として好適に用いられる。

本発明にかかる水処理装置は、被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置である。ここでいう「所定の水処理」には、散気装置から供給された散気エアを用いることによって行われる種々の水処理が包含され、当該水処理として、典型的には好気処理、ばっ気処理、流動化処理などが挙げられる。
本発明の散気装置は、送気管、散気管、接続管及びエア供給経路を少なくとも備える。送気管は、エアが導入される管路として構成される。この送気管には、ブロワ等のエア供給源からエアが導入される。散気管は、複数の散気孔を有する管路として構成される。接続管は、送気管と散気管との間に介在して、これら送気管及び散気管を接続する管路として構成される。エア供給経路は、送気管から接続管を介して散気管へと至る経路として構成される。なお、本発明における送気管、散気管及び接続管は、それぞれが別体の部材として構成されてもよいし、あるいは少なくとも２つが一体状として構成されてもよい。

特に、本発明のエア供給経路は、送気管に導入されたエアを散気管の複数の散気孔から散気して水処理部に供給する経路であるとともに、長尺方向と交差する方向への変形が許容された長尺状の清掃用掻き取り部材が清掃作業時において挿入される経路として構成されている。この清掃用掻き取り部材としては、長尺状のシャフトのまわりに刷毛状のブラシなどの掻き取り要素が設けられた構造のものを用いることができる。これにより、本発明では、清掃用ブラシのような長尺状の清掃用掻き取り部材を散気管内に直接挿入し、散気管内や散気孔の汚泥を直に擦り落とすことが可能とされる。また、本発明の接続管は、当該接続管の送気管側と散気管側との間において湾曲状に延在する接続管湾曲部を備え、この接続管湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされている。これによって接続管湾曲部は、長尺状の清掃用掻き取り部材が挿入されたときに、当該接続管湾曲部の湾曲形状によって長尺状の清掃用掻き取り部材を内接円に沿って変形させつつ散気管側へと誘導する。このときの長尺状の清掃用掻き取り部材の変形動作は、長尺方向と交差する方向への変形が許容された清掃用掻き取り部材が、接続管湾曲部の内壁部分に当接する際にこの内壁部分から受ける内接円中心方向への荷重によって生じる。従って、このような接続管湾曲部を備える接続管は、滑らかな管内形状を有することによって、清掃作業時に送気管側から挿入された長尺状の清掃用掻き取り部材を、散気管側へと円滑に導くのに有効とされる。かくして、清掃作業時に散気管を取り外すことなく、しかも散気管内や散気孔の汚泥を確実に除去することが可能な合理的な構造が実現される。

本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、接続管及び散気管は、それぞれが別体の部材として構成されるとともに、互いに嵌め込まれることによって接続される構成であり、その接続部位において、散気管の内径が接続管の内径以上とされている。このような構成によれば、清掃作業時に送気管側から挿入され、接続管と散気管との接続部位に達した長尺状の清掃用掻き取り部材の先端部分が、当該接続部位に干渉したり引っ掛かるのを防止することが可能とされる。

本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、散気管は、湾曲状に延在する散気管湾曲部を備え、この散気管湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされている。これによって散気管湾曲部は、長尺状の清掃用掻き取り部材が挿入されたときに、当該散気管湾曲部の湾曲形状によって長尺状の清掃用掻き取り部材を内接円に沿って変形させつつ散気管内を誘導する。このときの長尺状の清掃用掻き取り部材の変形動作は、長尺方向と交差する方向への変形が許容された清掃用掻き取り部材が、散気管湾曲部の内壁部分に当接する際にこの内壁部分から受ける内接円中心方向への荷重によって生じる。従って、このような散気管湾曲部を備える散気管は、滑らかな管内形状を有することによって、清掃作業時に接続管側から散気管内に挿入された長尺状の清掃用掻き取り部材を、散気管内にて円滑に誘導するのに有効とされる。

本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、散気管は、散気管湾曲部を含む環状に形成された構成であり、エア供給経路に規制手段が設けられている。この規制手段は、清掃作業時において送気管から接続管を介して散気管に挿入された長尺状の清掃用掻き取り部材が、散気管の環状部分を周って接続管側へと入り込むのを規制する機能を有する。この規制手段の具体的な構造に関しては、エア供給経路の環状経路に長尺状の清掃用掻き取り部材の移動を阻止する部材を介在させる構成、またエア供給経路の環状経路の一部を分断する構成などを適宜採用することができる。このような構成によれば、散気管に挿入された長尺状の清掃用掻き取り部材が、散気管の環状部分を周って再び接続管側へと入り込み、清掃用掻き取り部材同士が絡まる等の不具合が発生するのを防止することが可能となる。

本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、水処理部は、規制充填物ないし不規則充填物が充填された充填部を有し、当該充填部の下方に散気装置が配設されている。充填部の下方に散気装置が配設された構成の水処理装置において、散気管を取り外して清掃作業を行う方法を採用する場合には、予め規制充填物や不規則充填物を抜き出す作業が必要となり作業量が増えるという問題が生じる。そこで、本発明の散気装置のように、清掃作業時に散気管を取り外すことなく、しかも散気管内や散気孔の汚泥を確実に除去することが可能な合理的な構造は、とりわけ充填部の下方に散気装置が配設された構成の水処理装置において特に効果的である。

以上のように、本発明によれば、被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置において、特に散気装置の構成に関し、エアが導入される送気管と、複数の散気孔を有する散気管とを接続する接続管の形状を少なくとも工夫することによって、清掃作業時に散気管を取り外すことなく、しかも散気管内や散気孔の汚泥を確実に除去することが可能となり、以って散気装置の清掃作業の合理化を図ることが可能となった。

以下に、本発明における一実施の形態の排水処理装置の構成等を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出された生活排水（被処理水）の処理を行う排水処理装置について説明するものである。

本発明における「水処理装置」の一実施の形態の排水処理装置１００の処理フローが図１に示される。
図１に示すように、本実施の形態の排水処理装置１００は、槽状に成形された槽本体１０１の内部に各種の浄化処理機構を収容している。大別すると、処理工程の順に対応して上流（図１中の左側）から夾雑物除去槽１１０、嫌気濾床槽１３０、接触濾床槽１５０、処理水槽１７０、消毒槽１９０の各浄化処理機構が槽本体１０１に収容される。このような構成の槽本体１０１の内部に流入した排水は、夾雑物除去槽１１０、嫌気濾床槽１３０、接触濾床槽１５０、処理水槽１７０、消毒槽１９０で順次浄化処理されたのち、槽本体１０１の外部へ放流される。なお、本実施の形態では、各槽において処理される汚水および当該汚水を処理する処理過程において流れる水を「被処理水」ないし「水」と記載する。

夾雑物除去槽１１０は、槽本体１０１の最上流部に配置されており、流入口（図示省略）を通じて当該夾雑物除去槽１１０に被処理水が流入する構成になっている。この夾雑物除去槽１１０は、被処理水中に含まれる夾雑物を、流入バッフル（図示省略）などの固液分離手段を用いて被処理水から分離する処理を行う槽であり、被処理水の固液分離機能を果たす。この夾雑物除去槽１１０において夾雑物の除去処理がなされたあとの水は、その下流に配置された嫌気濾床槽１３０へと移流する。

嫌気濾床槽１３０は、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気処理（還元）する機能を有する処理槽であり、典型的には、有機汚濁物質を嫌気処理（還元）する嫌気性微生物が付着する所定量の濾材が濾床に充填される構成を有する。この嫌気処理によってＢＯＤの低減と汚泥物の減量化が図られる。この嫌気濾床槽１３０で処理されたあとの水は、その下流に配置された接触濾床槽１５０へと移流する。

接触濾床槽１５０は、被処理水の好気処理及び濾過処理を行う機能を有する処理槽である。この接触濾床槽１５０で処理されたあとの水は、その下流に配置された処理水槽１７０へと移流する。

処理水槽１７０は、消毒槽１９０へ移流する前の水を一時的に貯留する機能を有する処理槽である。この処理水槽１７０に一時的に貯留された水は、その後消毒槽１９０へと移流する。

消毒槽１９０は、処理水槽１７０から流入した水を消毒処理する機能を有する処理槽であり、典型的には、消毒処理を行うための消毒剤（固形塩素剤）が充填された薬剤筒（図示省略）を備えている。この消毒槽１９０において消毒処理された水は、槽本体１０１の外部へ放流される。

ここで、上記の接触濾床槽１５０の具体的な構成を図２及び図３を参照しながら説明する。図１中の接触濾床槽１５０の断面構造が図２に示され、図２中の接触濾床槽１５０における充填領域１５０ａの内部構造をあらわす斜視図が図３に示される。

図２に示すように、本実施の形態の接触濾床槽１５０は、被処理水が槽上部から槽下部へと下向きに流下する流通経路に充填領域１５０ａを備え、当該充填領域１５０ａの下方に散気管１５５が配置された構成を有する。充填領域１５０ａは、第１充填部１５１及び第２充填部１５２を備え、これら第１充填部１５１（充填領域上層）及び第２充填部１５２（充填領域下層）による２層構造になっている。この充填領域１５０ａは、被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部であり、本発明における「水処理部」及び本発明における「充填部」を構成する。

更に、本実施の形態では、接触濾床槽１５０に散気装置が設置されている。この散気装置は、ブロワ１５３、送気管１５４、散気管１５５等を用いて構成されている。この散気装置では、充填領域１５０ａの下層を構成する第２充填部１５２の下方に散気管１５５が配設される構成になっている。この散気管１５５は、送気管１５４を介してブロワ１５３に接続されており、当該ブロワ１５３から送気管１５４を通じて供給された圧縮エアを、複数の散気孔（後述する散気孔１５５ａ）から散気して、第２充填部１５２の下方から上方に向けて供給する機能を有する。また、詳細については後述するが、ブロワ１５３と送気管１５４との間には着脱可能な継ぎ手１５０ｃが設けられており、散気管１５５の清掃作業時にこの継ぎ手１５０ｃが取り外されるようになっている。

ブロワ１５３は、通常運転時（散気運転時）及び逆洗運転時に運転され、逆洗運転時には通常運転時よりも風量が増加されたエアが、散気管１５５から第２充填部１５２の各領域のうち逆洗領域の下方に供給される設定になっている。なお、本実施の形態の接触濾床槽１５０では、第２充填部１５２の下方に設置された散気管１５５から供給されたエアは、第２充填部１５２及び第１充填部１５１において順次分散されて、充填領域１５０ａの全面に供給される構成になっている。本構成からこの接触濾床槽１５０は、「全面ばっ気式の接触濾床槽」とも称呼される。

図３に示すように、第１充填部１５１は、波板状の波板接触材１５１ａをブロック化した状態で充填する領域として構成される。具体的には、この第１充填部１５１では、上下方向に延在する複数の波板接触材１５１ａが平行状に等間隔（規則的に）に配置された状態、すなわち互いに隣接する波板接触材１５１ａの間隔ｄ１が一定間隔となるように配置された状態で、互いに繋ぎ止められ（連結され）、１つの塊状の部材としてブロック化されている。このブロック化された波板状の波板接触材１５１ａには、好気性微生物の生物膜が付着する。被処理水が第１充填部１５１を下向きに流下する際、波板接触材１５１ａに付着した好気性微生物が被処理水と接触することによって、主に被処理水中の有機汚濁物質が好気処理（酸化）される。規則的に充填されたこのような波板接触材１５１ａは、「規則充填物」とも称呼される。

また、図３に示すように、第２充填部１５２は、多数の濾材１５２ａを不規則的にランダム充填する領域として構成される。濾材１５２ａは、断面形状が円形の円筒状（外径ｄ２）であり、濾材壁面がいわゆる「ヘチマ様筒状」の構成を有する。このような構成の濾材１５２ａが多数充填されたこの第２充填部１５２を、通常運転時（散気運転時）に被処理水が下向きに流下する際、主にこの濾材１５２ａによって被処理水中のＳＳ（浮遊物質）が濾過処理される。不規則的に充填されたこのような濾材１５２ａは、「不規則充填物」とも称呼される。

ここで、本実施の形態では、第１充填部１５１にブロック化された状態で充填された波板接触材１５１ａが、第２充填部１５２に不規則的に充填された多数の濾材１５２ａを上方から直に押さえ込むことで、濾材１５２ａの第１充填部１５１側への移動を規制する機能を有する。具体的には、ブロック化された状態の波板接触材１５１ａは、多数の濾材１５２ａの上部に直に配置（載置）されるとともに、槽本体１０１側に固定された係止部材（図２中に示す係止部材１５０ｂ）に係止されている。また、波板接触材１５１ａにおける間隔ｄ１と濾材１５２ａの外径ｄ２との関係において、間隔ｄ１が外径ｄ２を下回るように構成されている。なお、ここでいう濾材１５２ａの外径ｄ２は、当該濾材１５２ａの最大径を示すものであり、典型的には濾材１５２ａの長尺方向に関する長さが当該濾材１５２ａの外径ｄ２に相当する。

充填領域１５０ａのこのような構成により、多数の濾材１５２ａは、波板接触材１５１ａの自重及び係止部材１５０ｂによる固定化作用によって、第２充填部１５２において固定化されるとともに、当該多数の濾材１５２ａが波板接触材１５１ａの間を通り抜けて第１充填部１５１側へ移動するのが規制されることとなる。ブロック化された状態の波板接触材１５１ａが多数の濾材１５２ａを直に押さえ込むこのような構成によれば、多数の濾材１５２ａをブロック化された状態の波板接触材１５１ａを用いて第２充填部１５２に一度に固定化することができるため、多数の濾材１５２ａを固定化する機能を有する専用の部材などを用いる必要がなく、充填領域１５０ａの構造が簡素化される。

また、本実施の形態では、ブロック化された状態の波板接触材１５１ａが充填された第１充填部１５１の第１の空隙率が、多数の濾材１５２ａが不規則的に充填された第２充填部１５２の第２の空隙率よりも大きくなるように構成されている。第１の空隙率は、第１充填部１５１において、波板接触材１５１ａ充填前の全体積に対する当該波板接触材１５１ａ充填後の空隙部分の体積の比率として規定される。同様に、第２の空隙率は、第２充填部１５２において、濾材１５２ａ充填前の全体積に対する当該濾材１５２ａ充填後の空隙部分の体積の比率として規定される。このような構成によれば、充填領域１５０ａの上層である第１充填部１５１の空隙率を、下層である第２充填部１５２の空隙率よりも相対的に大きくすることによって、第１充填部１５１における生物処理性能（好気処理性能）は維持しつつ、当該第１充填部１５１の波板接触材１５１ａに生物膜による閉塞が起こるのを防止することが可能となる。このとき、散気管１５５から供給されたエアを第２充填部１５２において微細化する構成によって、被処理水に対する酸素溶解効率を高めることができ、第１充填部１５１における生物処理性能が向上することとなる。一方で、第２充填部１５２では、通常運転時において所望の濾過機能が果たされるとともに、第２充填部１５２の各領域のうち逆洗領域の濾材１５２ａに付着した被濾過物は、逆洗運転時に通常運転時よりも風量が増加されたエアの散気による剥離作用によって洗浄（逆洗）されることとなる。従って、充填領域１５０ａにおいて生物処理性能と濾過性能を両立するとともに、当該充填領域１５０ａの閉塞防止を図ることが可能となる。

次に、上記散気管１５５の構造及びその周辺構造に関しては、図４及び図５が参照される。ここで図４には、本実施の形態の散気管１５５を含むエア供給経路を斜め上方からみた斜視図が示され、図５には、図４中のＡ領域における断面構造が示される。

図４に示すように、散気管１５５は、継ぎ手１５６を介して送気管１５４に接続されている。これら送気管１５４、散気管１５５及び継ぎ手１５６は、それぞれが別体の部材として構成されるとともに、継ぎ手１５６が送気管１５４及び散気管１５５に嵌め込まれることによって互いに接続される。これら送気管１５４、散気管１５５及び継ぎ手１５６としては、典型的にはパイプ内径がφ１３〜２５で塩化ビニル製のものが用いられる。なお、送気管１５４、散気管１５５及び継ぎ手１５６の、それぞれを別体の部材として構成する以外に、これら３つの部材のうちの少なくとも２つを一体状として構成することもできる。ここでいう送気管１５４、散気管１５５及び継ぎ手１５６が、それぞれ本発明における「送気管」、「散気管」及び「接続管」に相当する。

散気管１５５は、内径が一様のパイプ状部材として構成されており、直線状に延在する直管部１５７，１５７ａ、及び湾曲状（曲線状）に延在する湾曲部１５８，１５８ａが組み合わせられて、全体として閉じた環状（「ループ状」ともいう）を形成している。直管部１５７，１５７ａ及び湾曲部１５８，１５８ａには、散気管下面に複数の散気孔１５５ａが設けられている。この複数の散気孔１５５ａが、本発明における「散気孔」に相当する。従って、ブロワ１５３からの圧縮エアは、送気管１５４へ導入されたのち、継ぎ手１５６及び散気管１５５を通じて流れ、散気管１５５の複数の散気孔１５５ａから充填領域１５０ａへと供給されることとなる。

このように、本実施の形態では、送気管１５４から継ぎ手１５６を介して散気管１５５へと至るエア供給経路は、送気管１５４に導入されたエアを散気管１５５の複数の散気孔１５５ａから充填領域１５０ａに供給する経路であるが、一方でこのエア供給経路は、長尺方向と交差する方向への変形が許容された長尺状の清掃用掻き取り部材が、散気管１５５の清掃作業時において挿入される経路として構成されている。具体的には、散気管１５５の管内閉塞時における清掃や定期的な清掃を行う際に、ブロワ１５３と送気管１５４との間の継ぎ手１５０ｃが取り外され、この取り外し部分から清掃用ブラシのような長尺状の清掃用掻き取り部材が直接挿入される。これにより、散気管１５５の管内に堆積した汚泥や散気孔１５５ａに詰まった汚泥に、清掃用掻き取り部材を直接作用させることによって、汚泥除去を確実に遂行することが可能となる。ところが、送気管１５４側から散気管１５５側へと延びる経路に非円滑な形状を含む構成においては、長尺状の清掃用掻き取り部材の挿入操作が阻害されて円滑な清掃作業の妨げになるという問題が生じる。

そこで、本発明者らが、円滑な清掃作業を可能とする散気装置の構造に関し鋭意検討した結果、本実施の形態では、継ぎ手１５６の形状に関し図５に示すような構造を採用している。図５に示すように、本実施の形態の継ぎ手１５６は、送気管１５４側において直線状に延在する第１延在部１５６ａ、散気管１５５側において直線状に延在する第２延在部１５６ｂと、これら第１延在部１５６ａと第２延在部１５６ｂとの間において湾曲状に延在する第３延在部１５６ｃを備える。第１延在部１５６ａ及び第２延在部１５６ｂは、互いに傾斜して延在し、第３延在部１５６ｃは、第１延在部１５６ａと第２延在部１５６ｂが傾斜して交差する部位に形成された湾曲部分（曲管部分）とされる。

そして、本実施の形態の継ぎ手１５６では、この第３延在部１５６ｃにつき、第１延在部１５６ａに沿って延在する延在線Ｌ１と第２延在部１５６ｂに沿って延在する延在線Ｌ２のなす角θの内接円（第３延在部１５６ｃに関する内接円）がＲ３５［ｍｍ］以上とされている。なお、図５に示す形態の継ぎ手１５６では、延在線Ｌ１と延在線Ｌ２のなす角θは９０°よりも大きい鈍角とされている。この継ぎ手１５６の第３延在部１５６ｃが、本発明において「接続管の送気管側と散気管側との間において湾曲状に延在する接続管湾曲部」に相当する。

継ぎ手１５６に関するこのような構成によれば、第３延在部１５６ｃは、長尺状の清掃用ブラシ１６０が挿入されたときに、当該第３延在部１５６ｃの湾曲形状によって長尺状の清掃用ブラシ１６０を内接円に沿って変形させつつ散気管１５５側へと誘導する。このときの長尺状の清掃用ブラシ１６０の変形動作（実質的には長尺状のシャフト１６０ａの変形動作）は、長尺方向と交差する方向への変形が許容された当該長尺状の清掃用ブラシ１６０が、第３延在部１５６ｃの内壁部分に当接する際にこの内壁部分から受ける内接円中心方向への荷重によって生じる。従って、本実施の形態の継ぎ手１５６は、滑らかな管内形状を有することによって、清掃作業時に送気管１５４側から挿入された長尺状の清掃用ブラシ１６０を、散気管１５５側へと円滑に導くのに有効とされる。なお、この長尺状の清掃用ブラシ１６０は、本発明における「長尺状の清掃用掻き取り部材」の典型例として用いるものであって、長尺方向と交差する方向への弾性変形ないし塑性変形が可能な長尺状のシャフト１６０ａのまわりに刷毛状のブラシ１６０ｂ（掻き取り要素）が設けられた構造とされる。

また、本実施の形態では、散気管１５５と継ぎ手１５６の第２延在部１５６ｂとの接続部位において、散気管１５５の内径ｄ３が継ぎ手１５６の内径ｄ４以上とされた（内径ｄ３と内径ｄ４が合致する場合を含む）構成になっている。このような構成によれば、長尺状の清掃用ブラシ１６０の挿入操作時に、継ぎ手１５６側が散気管１５５側よりも低所とされた段差などに清掃用ブラシ１６０の先端部分（実質的にはシャフト１６０ａの先端部分）が干渉したり引っ掛かるのを防止することが可能とされる。

なお、上記継ぎ手１５６の第３延在部１５６ｃにおける湾曲形状に関しては、散気管１５５の形状に対しても同様に適用可能である。具体的には、散気管１５５の湾曲部１５８，１５８ａにつき、当該湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされた構成を採用することができる。この散気管１５５の湾曲部１５８，１５８ａが、本発明における「散気管湾曲部」に相当する。

散気管１５５に関するこのような構成によれば、湾曲部１５８，１５８ａは、長尺状の清掃用ブラシ１６０が挿入されたときに、当該湾曲部１５８，１５８ａの湾曲形状によって長尺状の清掃用ブラシ１６０を内接円に沿って変形させつつ散気管１５５内を誘導する。このときの長尺状の清掃用ブラシ１６０の変形動作（実質的には長尺状のシャフト１６０ａの変形動作）は、長尺方向と交差する方向への変形が許容された当該長尺状の清掃用ブラシ１６０が、湾曲部１５８，１５８ａの内壁部分に当接する際にこの内壁部分から受ける内接円中心方向への荷重によって生じる。従って、本実施の形態の散気管１５５は、滑らかな管内形状を有することによって、継ぎ手１５６側から散気管１５５側へと挿入された長尺状の清掃用ブラシ１６０が、更に散気管１５５内において円滑に誘導される操作が可能とされる。

かくして、清掃作業時に散気管１５５を取り外すことなく、しかも散気管１５５内や散気孔１５５ａの汚泥を確実に除去することが可能な合理的な構造が実現される。本実施の形態のように、規則充填物及び不規則充填物が充填された充填領域１５０ａの下方に散気管が配設された構成において、散気管１５５を取り外して清掃作業を行う方法を採用する場合には、予め規制充填物及び不規則充填物を抜き出す作業が必要となり作業量が増えるという問題が生じる。そこで、本実施の形態のように、清掃作業時に散気管１５５を取り外すことなく、しかも散気管１５５内や散気孔１５５ａの汚泥を確実に除去することが可能な合理的な構造は、とりわけ充填領域１５０ａの下方に散気管１５５が配設された構成において特に効果的である。

更に、本実施の形態では、散気管１５５の構成に関し、清掃作業時において送気管１５４から継ぎ手１５６を介して散気管１５５に挿入された長尺状の清掃用ブラシ１６０が、散気管１５５の環状部分を周って再び継ぎ手１５６側へと入り込むのを規制する構成を採用することができる。本構成に関しては図６及び図７が参照される。ここで図６には、本実施の形態の散気管１５５に設けられた突起部１６２の構成が示され、図７には、本実施の形態の散気管１５５に設けられた栓キャップ１６４の構成が示されている。

図６に示す突起部１６２は、継ぎ手１５６の第２延在部１５６ｂの一方端（図６中の右側端）において、内壁部分から径方向に突出する部位として構成され、図７に示す栓キャップ１６４は、散気管１５５の直管部１５７ａの一方端（図７中の右側端）を塞ぐキャップ状部材として構成される。これら突起部１６２及び栓キャップ１６４が、本発明における「規制手段」に相当する。このような構成の突起部１６２や栓キャップ１６４を用いることによって、散気管１５５に挿入された長尺状の清掃用ブラシ１６０が、散気管１５５の環状部分を周って再び継ぎ手１５６側へと入り込み、清掃用ブラシ１６０同士が絡まる等の不具合が発生するのを防止することが可能となる。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、散気管１５５を閉じた環状として構成する場合について記載したが、本発明では、環状の一部が分断された形状を採用することもできる。この形状の構成に関しては、図８及び図１０が参照される。図８には、別の実施の形態の散気管２５５を含むエア供給経路を斜め上方からみた斜視図が示され、図９には、図８中のＢ領域における断面構造が示される。

図８及び図９に示す実施の形態では、先端部分がキャップ部材２５７によって閉じられた非閉じ形状の散気管２５５が、接続管２５６を介して送気管２５４に接続されている。ここでいう送気管２５４、散気管２５５及び接続管２５６が、それぞれ本発明における「送気管」、「散気管」及び「接続管」に相当する。これら送気管２５４、散気管２５５及び接続管２５６は、それぞれが別体の部材として構成されてもよいし、あるいは少なくとも２つが一体状として構成されてもよい。

また、図９に示すように、本実施の形態の接続管２５６は、送気管２５４側において直線状に延在する第１延在部２５６ａ、散気管２５５側において直線状に延在する第２延在部２５６ｂと、これら第１延在部２５６ａと第２延在部２５６ｂとの間において湾曲状に延在する第３延在部２５６ｃを備える。第１延在部２５６ａ及び第２延在部２５６ｂは、互いに傾斜して延在し、第３延在部２５６ｃは、第１延在部２５６ａと第２延在部２５６ｂが傾斜して交差する部位に形成された湾曲部分（曲管部分）とされる。

そして、本実施の形態の接続管２５６では、この第３延在部２５６ｃにつき、第１延在部２５６ａに沿って延在する延在線Ｌ１と第２延在部１５６ｂに沿って延在する延在線Ｌ２のなす角θの内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされている。なお、図９に示す形態の接続管２５６では、延在線Ｌ１と延在線Ｌ２のなす角θは９０°よりも大きい鈍角とされている。この接続管２５６の第３延在部２５６ｃが、本発明において「接続管の送気管側と散気管側との間において湾曲状に延在する接続管湾曲部」に相当する。このような構成の接続管２５６を用いれば、長尺状の清掃用ブラシ１６０の接続管２５６側から散気管２５５側への円滑な挿入操作が可能とされる。

なお、図８及び図９に示す実施の形態の接続管２５６では、第１延在部２５６ａ及び第２延在部２５６ｂが互いに傾斜して延在する場合について記載したが、延在線Ｌ１と延在線Ｌ２のなす角θの内接円がＲ３５［ｍｍ］以上であればよく、第１延在部２５６ａ及び第２延在部２５６ｂの延在方向に関しては、必要に応じて適宜変更可能である。例えば、図１０に示すような構成を採用することもできる。図１０には、別の実施の形態の散気管２５５を含むエア供給経路の断面構造が示される。図１０に示す実施の形態の接続管２５６では、第１延在部２５６ａ及び第２延在部２５６ｂが互いに直交状に延在する構成（延在線Ｌ１と延在線Ｌ２のなす角θが９０°の場合）とされる。このような構成によっても、延在線Ｌ１と延在線Ｌ２のなす角θの内接円がＲ３５［ｍｍ］以上であるため、長尺状の清掃用ブラシ１６０の接続管２５６側から散気管２５５側への円滑な挿入操作が可能とされる。

上記実施の形態では、散気管１５５，２５５の形状と、この散気管１５５，２５５に接続される継ぎ手１５６或いは接続管２５６の形状の両方に形状に関し、内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされた円滑な管内形状を採用する場合について記載したが、本発明では、本構成を散気管及び継ぎ手（接続管）の少なくとも一方の形状に関して適用可能である。

また、上記実施の形態では、清掃用ブラシ１６０の円滑な挿入動作を可能とする構成として、散気管１５５と継ぎ手１５６の第２延在部１５６ｂとの接続部位において、散気管１５５の内径ｄ３が継ぎ手１５６の内径ｄ４以上とされる場合について記載したが、本発明においては、散気管の仕様などによっては散気管１５５の内径ｄ３が継ぎ手１５６の内径ｄ４を下回る構成を採用することもできる。また、散気管１５５につき、継ぎ手１５６の第２延在部１５６ｂとの接続部位以外の部位に関する内径が、当該接続部位における内径とは異なるような構成や、当該接続部位以外の部位に段差を設けた構成などを採用することもできる。本構成に関しては、図１１〜図１３が参照される。ここで、図１１、図１２及び図１３には、それぞれ別の実施の形態の散気管３５５、４５５及び５５５の断面構造が示される。

図１１に示す散気管３５５では、その内径ｄ３が第２延在部１５６ｂとの接続部位において継ぎ手１５６の内径ｄ４と合致し、また当該接続部位よりも前側（図１１中の左側）においてはその内径ｄ３が縮小されている。また、図１２に示す散気管４５５では、その内径ｄ３が第２延在部１５６ｂとの接続部位において継ぎ手１５６の内径ｄ４と合致し、また当該接続部位よりも前側（図１２中の左側）においてはその内径ｄ３が拡張されている。また、このような異径構造を用いる場合には、図１１及び図１２に示すように、散気管３５５，４５５の内壁面の形状に関し、清掃用ブラシ１６０の円滑な挿入動作が可能とされた形状を採用するのが好ましい。すなわち、図１１に示す散気管３５５では、継ぎ手１５６の外側Ｒから延長された部位（配管内底部）の内壁面が左右方向に直線状に延在する平坦面とされている。また、図１２に示す散気管４５５では、継ぎ手１５６の外側Ｒから延長された部位（配管内底部）の内壁面が下側へと凹んだ段差面とされている。更に、図１３に示す散気管５５５では、同径構造が採用されたうえで、継ぎ手１５６の外側Ｒから延長された部位（配管内底部）の内壁面が下側へと凹んだ段差面とされている。すなわち、図１１〜図１３に示す形態では、当該内壁面に第３延在部１５６ｃの内接円の中心側に向けて突出するような突起や段差が形成されていない。図１１〜図１３に示すこのような構成によれば、清掃用ブラシ１６０が継ぎ手１５６を通過して散気管側へと挿入される際に突起や段差に引っ掛かることがなく、清掃用ブラシ１６０の円滑な挿入動作が可能となる。なお、図１１〜図１３に示すこのような構成は、図９及び図１０に示す散気管２５５に関しても同様に適用可能である。

また、上記実施の形態では、突起部１６２や栓キャップ１６４を用いることによって、清掃作業時において送気管１５４から継ぎ手１５６を介して散気管１５５に挿入された長尺状の清掃用ブラシ１６０が、散気管１５５の環状部分を周って再び継ぎ手１５６側へと入り込むのを規制する場合について記載したが、本発明においては、散気管の仕様などによっては本構成を省略することもできる。

また、上記実施の形態では、接触濾床槽１５０に対し散気装置が設置される場合について記載したが、好気処理、ばっ気処理、流動化処理などを行う水処理部に対して設置される散気装置に本発明の散気装置を適用することが可能である。

本発明における「水処理装置」の一実施の形態の排水処理装置１００の処理フローを示す図である。 図１中の接触濾床槽１５０の断面構造を示す図である。 図２中の接触濾床槽１５０における充填領域１５０ａの内部構造をあらわす斜視図である。 本実施の形態の散気管１５５を含むエア供給経路を斜め上方からみた斜視図である。 図４中のＡ領域における断面構造を示す図である。 本実施の形態の散気管１５５に設けられた突起部１６２の構成を示す図である。 本実施の形態の散気管１５５に設けられた栓キャップ１６４の構成を示す図である。 別の実施の形態の散気管２５５を含むエア供給経路を斜め上方からみた斜視図である。 図８中のＢ領域における断面構造を示す図である。 別の実施の形態の散気管２５５を含むエア供給経路の断面構造を示す図である。 別の実施の形態の散気管３５５の断面構造を示す図である。 別の実施の形態の散気管４５５の断面構造を示す図である。 別の実施の形態の散気管５５５の断面構造を示す図である。

符号の説明

１００…排水処理装置
１０１…槽本体
１１０…夾雑物除去槽
１３０…嫌気濾床槽
１５０…接触濾床槽
１５０ａ…充填領域
１５０ｂ…係止部材
１５０ｃ…継ぎ手
１５１…第１充填部
１５１ａ…波板接触材
１５２…第２充填部
１５２ａ…濾材
１５３…ブロワ
１５４，２５４…送気管
１５５，２５５，３５５，４５５，５５５…散気装置
１５６…継ぎ手
１５６ａ，２５６ａ…第１延在部
１５６ｂ，２５６ｂ…第２延在部
１５６ｃ，２５６ｃ…第３延在部
１５７，１５７ａ…直管部
１５８，１５８ａ…湾曲部
１６０…清掃用ブラシ
１６０ａ…シャフト
１６０ｂ…ブラシ
１７０…処理水槽
１９０…消毒槽
２５６…接続管
２５７…キャップ部材

Claims (5)

1. 被処理水に対し所定の水処理を行う水処理部に散気装置を有する水処理装置であって、
   前記散気装置は、エアが導入される送気管と、複数の散気孔を有する散気管と、前記送気管と前記散気管との間に介在して、これら送気管及び散気管を接続する接続管と、前記送気管から前記接続管を介して前記散気管へと至るエア供給経路と、
   を備え、
   前記エア供給経路は、前記送気管に導入されたエアを前記散気管の複数の散気孔から散気して前記水処理部に供給する経路であるとともに、長尺方向と交差する方向への変形が許容された長尺状の清掃用掻き取り部材が清掃作業時において挿入される経路として構成されており、
   前記接続管は、当該接続管の送気管側と散気管側との間において湾曲状に延在する接続管湾曲部を備え、この接続管湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされており、これによって前記接続管湾曲部は、前記長尺状の清掃用掻き取り部材が挿入されたときに、当該接続管湾曲部の湾曲形状によって前記長尺状の清掃用掻き取り部材を前記内接円に沿って変形させつつ散気管側へと誘導することを特徴とする水処理装置。
2. 請求項１に記載の水処理装置であって、
   前記接続管及び散気管は、それぞれが別体の部材として構成されるとともに、互いに嵌め込まれることによって接続される構成であり、その接続部位において、前記散気管の内径が前記接続管の内径以上とされた構成であることを特徴とする水処理装置。
3. 請求項１または２に記載の水処理装置であって、
   前記散気管は、湾曲状に延在する散気管湾曲部を備え、この散気管湾曲部に関する内接円がＲ３５［ｍｍ］以上とされており、これによって前記散気管湾曲部は、前記長尺状の清掃用掻き取り部材が挿入されたときに、当該散気管湾曲部の湾曲形状によって前記長尺状の清掃用掻き取り部材を前記内接円に沿って変形させつつ散気管内を誘導することを特徴とする水処理装置。
4. 請求項３に記載の水処理装置であって、
   前記散気管は、前記散気管湾曲部を含む環状に形成された構成であり、
   前記エア供給経路には、清掃作業時において前記送気管から前記接続管を介して前記散気管に挿入された長尺状の清掃用部材が、前記散気管の環状部分を周って前記接続管側へと入り込むのを規制する規制手段が設けられていることを特徴とする水処理装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の水処理装置であって、
   前記水処理部は、規制充填物ないし不規則充填物が充填された充填部を有し、当該充填部の下方に前記散気装置が配設されていることを特徴とする水処理装置。

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