JP2010094649A - バブリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バブリング配管に不溶性成分が侵入して、バブリング配管を閉塞することのないバブリング装置を提供すること。
【解決手段】不溶性成分を含む排水が貯留される排水貯留槽と、前記排水貯留槽に貯留される排水が流入し、排水に含まれる前記不溶性成分を沈殿させて除去する沈殿槽と、を有する、排水処理設備に備えられ、気泡を供給することにより前記排水貯留槽に貯留される排水中の不溶性成分の沈殿を抑制するバブリング装置であって、前記バブリング装置は、前記排水貯留槽の底部に配置されるバブリング配管１２と、前記バブリング配管１２に空気を供給する空気供給装置と、を有し、前記バブリング配管１２は、空気供給装置からの空気を流通させるための主管１３と、前記主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸び、それぞれ、少なくとも一の空気噴出孔が形成された、複数のノズル１４と、を有することを特徴とするバブリング装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、不溶性成分を含有する排水を貯留する排水貯留槽において用いられるバブリング装置に関する。

工業プラント等においては、各種装置から日々、大量の排水が排出されている。このような排水は、最終的には河川、又は海洋に放水されるが、排水の放水による環境への影響を最小限に抑えるため、排水処理を行って、排水中に含まれる有害成分の除去を行っている。

ところで、工業プラントから排出される排水には、多量の不溶性成分が含まれていることがあり、このような不溶性成分が排水貯留槽等に沈殿することにより、排水貯留槽の貯水容量を減少させる等の問題を引き起こしていた。このため、排水貯留槽においては、スラッジの沈殿を防止するためのバブリング装置等を設けて、不溶性成分の沈殿を防止し、排水貯留槽とは別に設けられる沈殿槽において、排水中の不溶性成分を沈殿、除去することにより、排水中の不溶性成分の処理を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

図３及び図４を参照して、従来用いられていたバブリング装置について説明すると、バブリング装置においては、排水貯留槽４０の底部に複数の空気噴出孔４１ａを有するバブリング配管４１が敷設され、バブリング配管４１に空気を供給して空気噴出孔４１ａから気泡を発生させ、気泡の浮力により排水を撹拌し、不溶性成分の沈降を防止していた。
特開平５−３０５２９９号公報

しかしながら、従来のバブリング装置においては、バブリング配管４１自体に空気噴出孔４１ａを上向きに形成しているので、排水貯留槽４０に徐々に不溶性成分が堆積してきた場合等には、バブリングを実施している際であっても、不溶性成分が空気噴出孔４１ａからバブリング配管４１内に侵入し、バブリング配管４１を閉塞するという事態が生じていた。即ち、図４に示すように、バブリング配管４１は排水貯留槽４０に堆積した不溶性成分に埋もれてしまい、気泡を発生させることができなくなると共に、バブリング配管４１内部に不溶性成分が侵入して、バブリング配管４１を閉塞してしまっていた。

更に、バブリングを停止している場合等においては、不溶性成分の堆積量が増加するため、バブリング配管４１は堆積した不溶性成分に埋もれやすく、バブリング配管４１も閉塞しやすい状況に陥っていた。

このため、従来のバブリング装置を用いた際には、頻繁にバブリング配管４１を解体して、バブリング配管４１に侵入した不溶性成分を除去しなければならなかった。バブリング配管４１の解体にあたっては、排水処理設備を停止し、排水貯留槽４０中の排水を全て排出しなければならないため、多額のコストを要するものであった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、バブリング配管に不溶性成分が侵入して、バブリング配管を閉塞することのないバブリング装置を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。その結果、排水中の不溶性成分の沈殿を抑制するバブリング装置であって、バブリング装置が備えるバブリング配管を、空気供給装置からの空気を流通させるための主管と、主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸び、それぞれ、少なくとも一の空気噴出孔が形成された、複数のノズルとにより構成したとき、バブリング配管の内部に不溶性成分が侵入することを防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 不溶性成分を含む排水が貯留される排水貯留槽と、前記排水貯留槽に貯留される排水が流入し、排水に含まれる前記不溶性成分を沈殿させて除去する沈殿槽と、を有する、排水処理設備に備えられ、気泡を供給することにより前記排水貯留槽に貯留される排水中の不溶性成分の沈殿を抑制するバブリング装置であって、前記バブリング装置は、前記排水貯留槽の底部に配置されるバブリング配管と、前記バブリング配管に空気を供給する空気供給装置と、を有し、前記バブリング配管は、前記空気供給装置からの空気を流通させるための主管と、前記主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸び、それぞれに少なくとも一の空気噴出孔が形成された、複数のノズルと、を有することを特徴とするバブリング装置。

（１）に記載の発明においては、バブリング配管が空気を流通させる主管と、主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸びる複数のノズルと、を有し、当該ノズルにはそれぞれ、少なくとも一の空気噴出孔が形成されている。即ち、空気噴出孔は、主管に直接形成されているものではないため、不溶性成分が分散した排水中においてもバブリング配管内部に不溶性成分が侵入することがない。このため、バブリング配管の閉塞を防止することができる。

また、主管からノズルが、鉛直方向に突出しているため、不溶性成分が排水貯留槽に堆積した場合や、バブリングを停止した場合においても、空気噴出孔が堆積した不溶性成分に埋まることがなく、バブリング配管に不溶性成分が侵入することがない。

（２） 前記空気噴出孔は、前記ノズルのそれぞれの側面に開口していることを特徴とする（１）に記載のバブリング装置。

（２）に記載の発明によれば、空気噴出孔がノズルの側面に開口しているので、ノズルの上面に開口している場合に比べ、上から見た場合の空気噴出孔の投射面積が狭く、不溶性成分が侵入しにくい。即ち、バブリングの停止時等に、上方から沈降してくる不溶性成分が、空気噴出孔から侵入する等の事態を防止することができる。このため、バブリング配管が閉塞することを、より確実に防止することができる。

（３） 前記ノズルは、前記主管の長手方向の全長に亘って等間隔に配置されていることを特徴とする、（１）又は（２）に記載のバブリング装置。

排水貯留槽のバブリングにあたっては、排水貯留槽の全体に亘って気泡を発生させることにより、均一に排水を撹拌し、不溶性成分の沈降を抑制することができる。排水貯留槽の全体に亘って気泡を発生させるためには、少なくとも、主管の長手方向の全長に亘って、気泡の発生部位が等間隔に配置されていることが必要となる。即ち、（３）に記載の発明によれば、ノズルが主管の長手方向の全長に亘って等間隔に配置されているので、主管の長手方向に沿って、均一に気泡を発生させることができる。このため、バブリング配管を排水貯留槽内に適切に配置すれば、排水の均一な撹拌が可能となる。

（４） 前記ノズルのぞれぞれは、前記主管に着脱自在に装着されていることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載のバブリング装置。

（１）から（３）に記載の発明によっても、長期間経過することにより、排水中の不溶性成分が徐々にバブリング配管に侵入することが考えられる。（４）に記載の発明によれば、主管に脱着自在にノズルを装着したので、長年の使用によりバブリング配管内に不溶性成分が侵入した場合でも、バブリング配管を容易に解体し、不溶性成分を除去することができる。

本発明によれば、バブリング配管が主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸びる複数ノズルを有しており、当該ノズルに空気噴出孔を設けているので、不溶性成分を含む排水中でバブリング配管を用いても、バブリング配管の内部に不溶性成分が侵入することがなく、バブリング配管の閉塞を防止することができる。

次に、本発明に係るバブリング装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜排水処理設備＞
まず、本実施形態に係るバブリング装置について説明するに先立って、本実施形態に係るバブリング装置が用いられる排水処理設備について説明する。

本実施形態に係るバブリング装置が用いられる排水処理設備は、不溶性成分を含む排水が貯留される排水貯留槽１０と、排水貯留槽１０に貯留される排水が流入し、排水に含まれる不溶性成分を沈殿させて除去する沈殿槽と、を有するものである。不溶性成分を含む排水を処理するために、排水貯留槽１０に排水を貯留する場合、なんらの手当ても施さない場合には、排水貯留槽１０において不溶性成分が沈殿してしまい、排水貯留槽１０の排水の貯水容量を低下させてしまう。このため、不溶性成分を含む排水を処理する際には、排水貯留槽１０において、バブリング等の撹拌手段を用いて不溶性成分の沈殿を防止し、不溶性成分が分散した排水を沈殿槽に送水して、沈殿槽において全ての不溶性成分を沈殿させる。これにより、沈殿槽において、沈殿した不溶性成分の回収手段を設けることにより、沈殿した不溶性成分の処理を容易に行うことができ、効率的に排水を処理することができる。

＜バブリング装置＞
本実施形態に係るバブリング装置は、排水貯留槽１０の底部に配置されるバブリング配管１２と、バブリング配管１２に空気を供給する空気供給装置１１と、を有する。

［バブリング配管］
図１（ａ）に本実施形態に係るバブリング配管１２を示す。バブリング配管１２は、空気供給装置１１からの空気を流通させるための主管１３と、主管１３に垂直に接続されて鉛直方向に伸びる複数のノズル１４と、を有する。

（主管）
本実施形態に係るバブリング装置に用いられる主管１３は、空気を流通させることができるものであれば特に限定されないが、鉄、アルミニウム及びステンレス等の金属で作られた中空の管であることが好ましい。主管１３の直径は、５ｃｍ以上２０ｃｍ以下であることが好ましく、８ｃｍ以上１５ｃｍ以下であることが更に好ましい。

主管１３の形態としては、排水貯留槽１０の全体にわたって空気を供給することができる形態であれば、特に限定されないが、直線状であっても良いし、曲部を有するものであっても良い。主管１３には、比較的高圧の空気が供給されるものであり、後述する空気噴出孔１５から、単位時間当たりに多量の空気を噴出することが好ましいため、主管１３の形状は、内部を流通する空気が少ない抵抗で流通できる形態であることが好ましく、曲部が少ない形態であることが好ましい。

（ノズル）
図１（ｂ）に、ノズル１４の上面図を、図１（ｃ）にノズル１４の側面図を示す。ノズル１４は主管１３に垂直に接続されて、鉛直方向に伸びるものであり、それぞれのノズル１４について、少なくとも一の空気噴出孔１５が形成されている。ノズル１４は、図１（ａ）に示すように、円筒形のものであって、その端部が閉塞されているものを用いることができるが、これに限定されない。空気噴出孔１５の位置は、特に限定されないが、不溶性成分がバブリング配管１２に侵入することをより防止できるという点から、ノズル１４の側面に設けられることが好ましい。

ノズル１４の全長は、適宜設定することができるが、３ｃｍ以上２０ｃｍ以下であることが好ましい。３ｃｍ以上であることにより、空気噴出孔１５が排水貯留槽１０に堆積する不溶性成分に埋もれることを防止できる。２０ｃｍ以下であるので、空気噴出孔１５が高い位置に位置することにより、排水の撹拌が不十分になることを防止することができる。

バブリング配管１２におけるノズル１４の配置は、特に限定されるものではないが、主管１３の長手方向に亘って等間隔に配置されていることが好ましい。ノズル１４をこのような配置とすることにより、主管１３の長手方向に亘って均一に気泡を発生させることができ、バブリング配管１２が排水貯留槽１０内に適切に配置されていれば、排水貯留槽１０の全体に亘って気泡を発生させることができる。これにより、排水貯留槽１０に貯留される排水を均一に撹拌し、不溶性成分の沈降を抑制することができる。

本実施形態に係るバブリング装置においては、ノズル１４は、主管１３に脱着自在に装着されていることが好ましい。即ち、本実施形態に係るバブリング装置においても、空気噴出孔１５から、不溶性成分が侵入することがあり、長年の使用の結果、この不溶性成分がバブリング配管１２内部を閉塞することがある。このような事態に陥った場合、バブリング配管１２を解体して、不溶性成分を除去する必要があるが、ノズル１４を脱着自在に装着しておくことにより、不溶性成分の除去が容易になるものと考えられる。

ノズル１４を主管１３に脱着自在に装着する際には、ノズル１４及び主管１３のそれぞれの接続部に雄ネジ及び雌ネジを設け、ノズル１４を主管１３に螺合させて装着すると良い。

（空気噴出孔）
バブリング配管１２に備えられる各ノズル１４においては、それぞれ、一以上の空気噴出孔１５を有していることが好ましい。空気噴出孔１５の大きさは、空気噴出孔１５の位置、及び各ノズル１４に設けられる空気噴出孔１５の数に応じて、適宜変更することが好ましいが、各ノズル１４の側面に、二つの空気噴出孔１５を設けている場合においては、空気噴出孔１５の大きさは、直径３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。３ｍｍ以上であることにより、十分な量の空気を吐出することができる。また、１０ｍｍ以下であることにより、供給される空気の圧力が低下せず、圧力の低下に伴う空気の吐出量の低下が起こらない。

空気噴出孔１５が、ノズル１４の側面に、複数設けられている場合においては、当該複数の空気噴出孔１５は、図１（ｂ）に示されるように均等に間隔を取って配置されていることが好ましい。これにより、空気が、より均一に吐出されるようになり、排水の撹拌を均一に行うことが可能となる。また、空気噴出孔１５は、ノズル１４の側面の上部５０％以内に設けられていることが好ましい。

［バブリング配管の配置］
排水貯留槽１０にバブリング配管１２を配置する際には、ノズル１４が鉛直方向を向くように配置すると良い。各ノズル１４の側面に空気噴出孔１５を設けた場合、これにより空気噴出孔１５が水平方向を向き、不溶性成分の沈降によるバブリング配管１２への不溶性成分の侵入を最小限に抑えることができる。これにより、バブリング配管１２の閉塞を最小限に抑え、バブリング配管１２の閉塞に伴うバブリング配管１２の清掃を最小限に抑えることができる。

［空気供給装置］
本実施形態に係るバブリング装置に用いられる空気供給装置１１としては、従来公知のブロア等を用いることができる。空気を供給する際の圧力としては、０．４９ＭＰａ以上であることが好ましい。０．４９ＭＰａ以上であることにより、十分量の空気を供給することができ、排水の撹拌を十分に行うことができる。

＜バブリング装置の動作＞
本実施形態のバブリング装置の動作について、図２を参照して説明する。本実施形態のバブリング装置が備えられた排水貯留槽１０においては、その底部にノズル１４を有するバブリング配管１２が敷設されている。バブリング配管１２は、排水貯留槽１０の底部に均一に敷設され、気泡を均一に発生できるようになっている。排水貯留槽１０に不溶性成分を含む排水が流入した場合、バブリング装置によるバブリングにより、不溶性成分の沈降が抑制される。しかしながら、バブリングを行っている際においても、不溶性成分がわずかに堆積することがある。このような不溶性成分の堆積が長期間に亘った場合、堆積した不溶性成分によって、バブリング配管１２が埋もれてしまうことがある。

本実施形態に係るバブリング装置においては、バブリング配管１２において、主管１３と垂直に接続し、鉛直方向に伸びるノズル１４を有しており、当該ノズル１４に空気噴出孔１５を設けているので、バブリング配管１２の主管１３が堆積した不溶性成分に埋もれた場合でも、空気噴出孔１５が不溶性成分に埋もれない状態に保つことができる。このため、空気噴出孔１５が不溶性成分に埋もれることによる、不溶性成分のバブリング配管１２への侵入が抑制され、バブリング配管１２の閉塞を防止することができる。

また、本実施形態に係るバブリング装置において、ノズル１４の側面に空気噴出孔１５を設けている場合には、バブリングの停止時等に不溶性成分が沈降した際、空気噴出孔１５から不溶性成分が侵入することを防ぐことができ、より確実に、配管の閉塞を防止することができる。

本実施形態に係るバブリング装置のバブリング配管を示す図面であり、（ａ）はバブリング配管の斜視図、（ｂ）はノズルの上面図、（ｃ）はノズルの側面図である。 本実施形態に係るバブリング装置を排水貯留槽に用いたときの効果について、模式的に示した図面である。 従来のバブリング装置で用いられるバブリング配管を示す斜視図である。 従来のバブリング装置を排水貯留槽に用いたときの問題点について、模式的に示した図面である。

符号の説明

１０ 排水貯留槽
１１ 空気供給装置
１２ バブリング配管
１３ 主管
１４ ノズル
１５ 空気噴出孔
１６ 堆積した不溶性成分
４０ 排水貯留槽
４１ バブリング配管
４１ａ 空気噴出孔

Claims (4)

1. 不溶性成分を含む排水が貯留される排水貯留槽と、
   前記排水貯留槽に貯留される排水が流入し、排水に含まれる前記不溶性成分を沈殿させて除去する沈殿槽と、を有する、排水処理設備に備えられ、気泡を供給することにより前記排水貯留槽に貯留される排水中の不溶性成分の沈殿を抑制するバブリング装置であって、
   前記バブリング装置は、前記排水貯留槽の底部に配置されるバブリング配管と、
   前記バブリング配管に空気を供給する空気供給装置と、を有し、
   前記バブリング配管は、前記空気供給装置からの空気を流通させるための主管と、
   前記主管に垂直に接続されて鉛直方向に伸び、それぞれに少なくとも一の空気噴出孔が形成された、複数のノズルと、を有することを特徴とするバブリング装置。
2. 前記空気噴出孔は、前記ノズルのそれぞれの側面に開口していることを特徴とする請求項１に記載のバブリング装置。
3. 前記ノズルは、前記主管の長手方向の全長に亘って等間隔に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバブリング装置。
4. 前記ノズルのぞれぞれは、前記主管に着脱自在に装着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバブリング装置。

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