JP2632192B2

JP2632192B2 - 散気函を使用した間欠曝気方法

Info

Publication number: JP2632192B2
Application number: JP19220788A
Authority: JP
Inventors: 恒生林
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH0240297A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は養殖・養魚場、貯水池、湖沼など酸素補給、
および撹拌対流のための散気函を使用した間欠曝気方法
に関する。

（従来の技術）養殖・養魚場、湖沼などにおいては、アオコ、カビ臭
の発生を除去するため、湖沼などの水中には空気を送り
込む酸素補給、撹拌対流を起こす曝気が施されている。
曝気方法には大別すると、散気函など散気孔が穿設され
た散気部材を有する気泡発生装置によるものと、パド
ル、ブラシなどが設けられた機械装置によるものとがあ
る。

前者のように散気孔タイプによる気泡発生装置から気
泡が水中を上昇する時、水への酸素移動が起きる。この
酸素移動は送気量、散気孔の数および径に依存し、散気
孔の径は微細なほど酸素移動には有利であるが、散気孔
が閉塞され易く散気函または気泡発生装置に不都合が生
じる。

このような曝気方法を実施するための装置には、空気
室が備えられた散気管を散気部材として使用したものが
ある。空気室と散気函とは『Ｕ』字形状の管路によって
連通され（サイホン）、空気室には陸上に設けたコンプ
レッサなどから空気が供給される。

上記構成の装置により曝気方法を実施するときには、
この散気函を、たとえば水深20m程度の湖底に載置す
る。空気室の載置には内部の空気に作用する浮力を考慮
して、充分な重量を備えたベースに固定する。載置した
散気函の空気室には、上記管路から水が流入する。しか
るのち、空気室に空気の供給を開始すると、供給された
空気は空気室内の水を押し除け、押し除けられた水は前
記管路から流出する。やがて、空気の増加により空気室
内の空気圧が、散気函が載置さえた水深に等しい圧力
（水深20mの場合、2.0kg/cm²）を越えたとき、空気室内
の空気は散気函から気泡として放出され、放出された気
泡は水中を上昇、水表面で消失することが繰り返され、
気泡により曝気がなされる。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記曝気方法は散気函から放出された気泡
によって実施され、気泡の放出圧力は水深に依存してお
り、水深に対応した圧力より大きい空気圧を散気函に供
給することはできない。

また、このような方法を実施するためには空気室が備
えられた散気函を使用し、散気函には極めて大きな浮力
が働くために、散気函を上記浮力より大きな重量のベー
スに固定するなどの作業が必要とされる。

また、散気孔が水中に含まれた異物などによって閉塞
されたり、配管設備に不都合が生じた場合には、水中に
おける作業が必要になることから、同装置の保守は極め
て困難になるという問題があった。

そこで、本発明は設置、保守および気泡の放出圧力の
制御が容易な曝気方法の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、エアタンク８内
に空気を供給することにより該空気圧が所定値に達した
時、前記供給を停止しかつ該空気を水中に配置された散
気函４に供給し、該供給によりエアタンク８内の空気圧
が散気函４の水深における水圧まで低下した時、散気函
４への空気供給を停止しかつエアタンク８内への空気供
給を開始することを特徴とするものである。

（作用）本発明は上記のように構成したので、散気函４は初期
状態において水深に応じた水圧を受けており、エアタン
ク８内の圧力は水圧より小さいので、気泡が散気函４か
ら放出されることはない。そして、空気がエアタンク８
内に供給されることにより、該空気圧が上昇して前記水
圧を越え予め設定した所定値に達した時、エアタンク８
内の空気は散気函４に供給され、かつエアタンク８内へ
の空気の供給は停止される。

これにより、散気函４に供給された空気が気泡として
散気函４から放出され曝気を開始する一方、エアタンク
８の空気圧は気泡の放出により低下する。やがて、エア
タンク８内の空気圧が前記水圧まで低下した時、気泡の
放出すなわち曝気は前記水圧により停止される。つぎ
に、散気函４への空気供給を停止しつエアタンク８内へ
の空気供給を開始することにより、再度曝気を開始す
る。

（実施例）以下に、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明
する。

まず、本発明の方法を実施するために使用する曝気装
置１の構成を説明する。第１図は同装置の概略構成を表
しており、周知のエアコンプレッサ２、フロート部材３
によって水中に配設された散気函４、圧力センサ５およ
び電磁バルブ６を主構成とする。

エアコンプレッサ２は操作盤７とエアタンク８と駆動
装置９とを備えており、創始盤７に設けた操作子（図示
省略）を操作することにより、駆動装置９を制御してエ
アタンク８に空気を貯留させる。エアタンク８に貯留さ
れる空気の上限圧は10kg/cm²に定めてある。エアコンプ
レッサ２には後述のようにエアホース10を介して散気函
４が連結してあり、圧力センサ５と電磁バルブ６とはエ
アホース10の途中、エアコンプレッサ２側に取付けてあ
る。

圧力センサ５は図示を省略した信号線を介して駆動装
置９に接続してあり、エアホース10内の圧力が表された
信号を駆動装置９に入力する。そして、駆動装置９は圧
力センサ５からの入力信号に表された圧力値が予め設定
された範囲であるとき、または該範囲から外れたとき、
同入力信号に応じ、内蔵した圧力スイッチ（図示省略）
を操作して電磁バルブ６に開閉するための信号を入力す
る。さらに、駆動装置９は同入力信号に応じ、エアタン
ク８への空気を供給または供給停止する。

散気函４は第２図および第３図に示すように、中空部
11が設けられた筒形状を形成したものである。中空部11
は上下に二分され、下部には錘12を装着して散気函４の
水中設置を安定させる一方、中空部11の上部には空気路
13が形成してある。空気路13は散気函４の内側壁に環状
に穿設配置した散気孔14と、散気函４の上端面に形成し
た受給口15とにより外部と連通する。受給口15は開口部
外周に螺子溝16が形成してあり、螺子溝16はエアホース
10の一端部に設けた螺子溝（図示省略）に螺合させてあ
る。他方、エアホース10の他端部はエアタンク８の図示
を省略した供給口に嵌合させてある。また、17は合成樹
脂製のサポートバンドで、鎖18を介してフロート部材３
に散気函４を係合支持させる。なお、本実施例における
散気函４は錘12を含む重量があり、曝気時に生じる揺
れ、逆転などの影響に充分対処しうる慣性を備えてい
る。

フロート部材３は第４図ないし第６図に示すように、
円盤形状に形成されたフロート19と、フロート19を取付
けるための筏20とから構成されている。

つぎに、上記構成に係る装置１を使用した本発明の曝
気方法の実施手順を湖の場合を例にとり以下に説明す
る。

まず、フロート部材３を湖水面に浮遊させるとともに
散気函４を水深20m箇所に吊下げ、散気函４の設置を完
了させる。つづいて、駆動装置９を操作して空気路13内
圧力の範囲を、最低値が2kg/cm²になるように設定す
る。また、空気路13内圧力の最高値は、曝気を施す環境
に依存する。水中に設置された散気函４は2kg/cm²の水
圧を受けているが、空気路13内の圧力は水圧より小さい
ので、空気路13内には散気孔14から湖水が流入する。こ
のため、気泡が散気函４から放出されることはない。な
お、初期状態において電磁バルブ６は閉鎖されている。

つぎに、操作盤７の操作により駆動装置９の駆動を開
始すると、空気がエアタンク８内に供給貯留され、エア
タンク８内の空気圧が上昇する。この空気圧が2kg/cm²
を越え、予め設定された曝気に適した所定圧力値に達し
た時、圧力センサ５はその旨が表された信号を駆動装置
９に入力する。駆動装置９はこの入力信号に基いて、電
磁バルブ６を開放するための信号を発生させ、この信号
を電磁バルブ６に入力する。これにより、電磁バルブ６
は開放されエアタンク８内の貯留空気が散気函４に供給
され、かつ駆動装置９はエアタンク８内への空気の供給
を停止する。

これにより、散気函４すなわち空気路13とエアタンク
８とは連通するので、エアタンク８内の空気は散気函４
に供給され、空気路13の空気圧は上昇する。そして、供
給された空気は気泡として散気孔14から、空気路13内に
流入した前記湖水とともに放出される。放出された気泡
は第５図に示すように曝気を開始する一方、エアタンク
８および空気路13内の空気圧は空気の放出により低下
し、やがてエアタンク８内の空気圧が2kg/cm²まで低下
した時、気泡の放出すなわち曝気が前記水圧により停止
される。

上記散気孔14から放出される気泡は、エアタンク８お
よび空気路13内の空気圧が大きい程、放出圧力は大き
く、対流に与える衝撃が大きくなる。

これと同時に、圧力センサ５はその旨が表された信号
を駆動装置９に入力し、同時に電磁バルブ６を閉鎖する
ための信号を発生させ、この信号を電磁バルブ６に入力
する。これにより、電磁バルブ６は閉鎖されエアタンク
８内の空気が散気函４に供給されることはなく、かつ駆
動装置９はエアタンク８内への空気の供給を再開し、エ
アタンク８内への空気の圧縮貯留が開始される。

上記気泡の放出は散気函４への水圧が大きいほど、い
いかえれば散気函４の設置水深が大きいほどエネルギー
コストは高価になるが、駆動装置９を間欠的に作動させ
ることにより、エネルギーコストの上昇を抑制させるこ
とができる。また、上記水深が大きいときには湖水と気
泡との接触時間は長くなり、湖水と酸素との溶解率は大
きくなる。したがって、気泡を常時放出している必要は
なく、駆動装置９の作動は間欠的なものでよい。

さらに、別の実施例として、エアホース10の散気函４
と電磁バルブ６との間に圧力調整器21を配置し、エアタ
ンク８に貯留する空気圧の上限を、たとえば10kg/cm²に
定め、前記空気供給によりエアタンク８内がこの上限圧
に達し電磁バルブ６を開放したとき、圧力調整器21を調
整して上限圧より小さい圧力、たとえば5kg/cm²の圧力
が備えられた空気を散気函４に供給する方法がある。こ
れにより、気泡の放出時間を長く調整することができ
る。

なお、本実施例においては、散気函４が水中に吊下げ
られた装置の場合を説明したが、これに限定されるもの
ではなく、散気函４が水中に固定された装置の場合にも
実施が可能であることは明白である。

（発明の効果）本発明は以上のように構成したものなので、エアタン
クに空気を空気圧が所定値に達するまで供給貯留し、エ
アタンクの空気を散気函に供給することによって、曝気
作業が実施される。また、エアタンクの空気を散気函に
供給するときには、エアタンクへの空気の供給は停止さ
れているので、エアタンク室への空気の供給装置は作動
と作動停止とを交互に繰り返し、常時運転されることが
ない。

このため、散気函への空気の供給装置は水深が深くて
も小型のエアコンプレッサなどを間欠的に使用すればよ
いので、同供給装置の省力化とエネルギーコストの低下
を図ることができる。また、気泡の放出圧力を用途に応
じて任意に設定することができるので、曝気能力および
曝気作業の能率を向上させることができる。

さらに、本発明を実施するための散気函には空気椎を
設ける必要がなく、曝気装置を小型化でき取扱が容易に
なる。また、空気室を設けていないので、水中に散気函
を設けた場合には、大きな浮力を受けることがないの
で、散気管の取付作業および保守作業における取扱が容
易になり取付および保守作業の能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するために使用する装置
の構成を表す側面図、第２図は、第１図に示した散気函を表す断面図、第３図は、第１図に示した散気函を表す斜視図、第４図は、第１図に示した散気函をフロート部材に取付
けた状態を表す平面図、第５図は、第４図の側面図、第６図は、第４図の形状を示す図、第７図は、第１図と異る装置の構成を表した側面図であ
る。１……曝気装置２……エアコンプレッサ３……フロート部材４……散気函５……圧力センサ６……電磁バルブ８……空気室

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エアタンク内に圧縮空気を供給することに
より該空気圧が所定値に達した時、前記供給を停止しか
つ該空気を水中に配置された散気函に供給し、該供給に
より前記エアタンク内の空気圧が前記散気函の水深にお
ける水圧まで低下した時、前記散気函への空気供給を停
止しかつ前記エアタンク内への空気供給を開始すること
を特徴とする散気函を使用した間欠曝気方法。