JP2838389B2 - 曝気装置 - Google Patents
曝気装置Info
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- JP2838389B2 JP2838389B2 JP8027312A JP2731296A JP2838389B2 JP 2838389 B2 JP2838389 B2 JP 2838389B2 JP 8027312 A JP8027312 A JP 8027312A JP 2731296 A JP2731296 A JP 2731296A JP 2838389 B2 JP2838389 B2 JP 2838389B2
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- Japan
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- air supply
- supply pipe
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液体中に気
体を効率良く溶解させる曝気装置の改良技術に関する。
体を効率良く溶解させる曝気装置の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体中に送気される気体を液体中
に効率良く接触、溶解させる技術として、例えば垂直軸
まわりに回転自在なキャップ状の円筒部材を液体中に浸
漬し、この円筒部材の下方から筒内部に向けて気体を送
気するとともに円筒部材を回転させ、円筒部材の下端部
から逸出して円筒部材の外周部にまとわりつく気体を回
転に伴う剪断力にて微細化し、溶解効率を高めるような
技術が知られている。
に効率良く接触、溶解させる技術として、例えば垂直軸
まわりに回転自在なキャップ状の円筒部材を液体中に浸
漬し、この円筒部材の下方から筒内部に向けて気体を送
気するとともに円筒部材を回転させ、円筒部材の下端部
から逸出して円筒部材の外周部にまとわりつく気体を回
転に伴う剪断力にて微細化し、溶解効率を高めるような
技術が知られている。
【０００３】また、上記技術の改良技術として、例えば
特開昭５３−１２４１６６号のような気液接触装置も知
られている。この装置では上記円筒部材の上部側の径を
下部側の径に較べて大径にし、円筒部材の下端部から逸
出した気体を円筒部材の上部外周面に多量に付着させ、
この多量に付着する上部側の線速度（周速度）をあげて
剪断力を大きくし、気体の微細化を促進するようにして
いる。
特開昭５３−１２４１６６号のような気液接触装置も知
られている。この装置では上記円筒部材の上部側の径を
下部側の径に較べて大径にし、円筒部材の下端部から逸
出した気体を円筒部材の上部外周面に多量に付着させ、
この多量に付着する上部側の線速度（周速度）をあげて
剪断力を大きくし、気体の微細化を促進するようにして
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来技術では、円筒部材の下端部から外部に逸出した
気体が円筒部材の外周部にまとわりついた段階で円筒部
材を回転させ、この回転で生じる剪断力で微細化してい
るため、気体の微細化効率は円筒部材の回転のみに依存
し、気体と液体の接触効率を高めるためには円筒部材を
高速で回転させて微細化を促進する以外に手段がなかっ
た。従って、円筒部材を高速で回転させるため大きな回
転駆動力が必要となり、しかも回転を上げることによる
騒音、振動等の問題も無視し得なかった。そこで、接触
効率を一層高めるため気体の微細化を促進することが出
来る方策が望まれていた。
な従来技術では、円筒部材の下端部から外部に逸出した
気体が円筒部材の外周部にまとわりついた段階で円筒部
材を回転させ、この回転で生じる剪断力で微細化してい
るため、気体の微細化効率は円筒部材の回転のみに依存
し、気体と液体の接触効率を高めるためには円筒部材を
高速で回転させて微細化を促進する以外に手段がなかっ
た。従って、円筒部材を高速で回転させるため大きな回
転駆動力が必要となり、しかも回転を上げることによる
騒音、振動等の問題も無視し得なかった。そこで、接触
効率を一層高めるため気体の微細化を促進することが出
来る方策が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１において、液中で上方に向けて開口
する送気管の上部からキャップ状の筒部材を被せ、この
筒部材の内面と前記送気管の外面との間に囲繞空間部を
形成するとともに、送気管から送出される気体を筒部材
の回転によって微細化し液中に送り込むようにした曝気
装置において、送気管の外面から囲繞空間部に複数の邪
魔板を張出して設けた。
本発明は、請求項１において、液中で上方に向けて開口
する送気管の上部からキャップ状の筒部材を被せ、この
筒部材の内面と前記送気管の外面との間に囲繞空間部を
形成するとともに、送気管から送出される気体を筒部材
の回転によって微細化し液中に送り込むようにした曝気
装置において、送気管の外面から囲繞空間部に複数の邪
魔板を張出して設けた。
【０００６】そして、送気管の開口部から囲繞空間部に
向けて気体を送気すると、軽い気体は上昇して筒部材の
内面に接触しながら溜まり込んでゆき、筒部材を回転さ
せると気体は筒部材の内面との摩擦によって連れ回され
そうになるが、邪魔板によって連れ回しが阻止され分断
される。そして、筒部材の剪断力と邪魔板の分断作用に
よって繞空間部の気体は微細化され、気体が筒部材の下
端部から逸出する際には既に微細化されて放出される。
このため、気液接触効率が高まる。
向けて気体を送気すると、軽い気体は上昇して筒部材の
内面に接触しながら溜まり込んでゆき、筒部材を回転さ
せると気体は筒部材の内面との摩擦によって連れ回され
そうになるが、邪魔板によって連れ回しが阻止され分断
される。そして、筒部材の剪断力と邪魔板の分断作用に
よって繞空間部の気体は微細化され、気体が筒部材の下
端部から逸出する際には既に微細化されて放出される。
このため、気液接触効率が高まる。
【０００７】また請求項２では、筒部材の形状を下方が
広がる略円錐形状にした。そして、このように筒部材を
下方に広がる略円錐形状にすれば、径の大きい下方ほど
線速度（周速度）が大きくなって剪断力が強まり、筒部
材の下端部から放出される気体の微細化が図られる。
広がる略円錐形状にした。そして、このように筒部材を
下方に広がる略円錐形状にすれば、径の大きい下方ほど
線速度（周速度）が大きくなって剪断力が強まり、筒部
材の下端部から放出される気体の微細化が図られる。
【０００８】また請求項３では、邪魔板の張出し端部と
筒部材の内面とのクリアランスを、邪魔板の上部から下
部に向けて徐々に幅狭になるようにした。そして、この
ようにクリアランスを下方に向けて徐々に幅狭にすれ
ば、下方に向かうほど筒部材の剪断力作用と、邪魔板に
よる分断作用を更に強めることが出来、筒部材の下端部
から放出される気体の一層の微細化が図られる。
筒部材の内面とのクリアランスを、邪魔板の上部から下
部に向けて徐々に幅狭になるようにした。そして、この
ようにクリアランスを下方に向けて徐々に幅狭にすれ
ば、下方に向かうほど筒部材の剪断力作用と、邪魔板に
よる分断作用を更に強めることが出来、筒部材の下端部
から放出される気体の一層の微細化が図られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の曝気
装置の全体概要図、図２は平面視による邪魔板の説明
図、図３は図１の要部拡大図である。本発明の曝気装置
１は、例えば廃水を好気性微生物等によって処理するよ
うな際に廃液中に酸素を供給する装置として構成され、
図１及び図２に示すように、処理槽の底面２のアンカー
部３に立設された円管状のガイドパイプ４と、底面２の
２ヵ所のアンカー部５、６に支持される略Ｊ字型の送気
パイプ７に沿って、処理槽内に出し入れ可能にされてい
る。
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の曝気
装置の全体概要図、図２は平面視による邪魔板の説明
図、図３は図１の要部拡大図である。本発明の曝気装置
１は、例えば廃水を好気性微生物等によって処理するよ
うな際に廃液中に酸素を供給する装置として構成され、
図１及び図２に示すように、処理槽の底面２のアンカー
部３に立設された円管状のガイドパイプ４と、底面２の
２ヵ所のアンカー部５、６に支持される略Ｊ字型の送気
パイプ７に沿って、処理槽内に出し入れ可能にされてい
る。
【００１０】すなわち、処理槽の上部には、矩形状の開
口部８が設けられ、この開口部８の１辺に前記ガイドパ
イプ４の固定部４ａを固定するとともに、開口部８の対
向辺に前記送気パイプ７の固定部７ａを固定し、これら
ガイドパイプ４と送気パイプ７に沿って本装置１を上下
動させるようにしている。このため本装置１は、略円形
状の支持盤１０と、この支持盤１０の対向両側部から張
出す左右一対のガイド部材１１、１１を備えており、こ
のガイド部材１１、１１に設けられた半円状の凹溝を、
ガイドパイプ４と送気パイプ７の内側面に嵌合させて上
下に摺動出来るようにされている。また、処理槽から装
置１を出し入れする際に上方から吊り下げるため、支持
盤１０の上部には吊り下げ具１２を取付けている。
口部８が設けられ、この開口部８の１辺に前記ガイドパ
イプ４の固定部４ａを固定するとともに、開口部８の対
向辺に前記送気パイプ７の固定部７ａを固定し、これら
ガイドパイプ４と送気パイプ７に沿って本装置１を上下
動させるようにしている。このため本装置１は、略円形
状の支持盤１０と、この支持盤１０の対向両側部から張
出す左右一対のガイド部材１１、１１を備えており、こ
のガイド部材１１、１１に設けられた半円状の凹溝を、
ガイドパイプ４と送気パイプ７の内側面に嵌合させて上
下に摺動出来るようにされている。また、処理槽から装
置１を出し入れする際に上方から吊り下げるため、支持
盤１０の上部には吊り下げ具１２を取付けている。
【００１１】また、支持盤１０の下方には、周縁部附近
に沿って円周方向略等間隔に３本の支持脚１３、…を取
付けており、この支持脚１３、…の下端部を処理槽の底
面２上に載置し得るようにするとともに、支持盤１０の
中央上部には、図３にも示すようなモータ１４を取付け
ている。そしてこのモータ１４の下方には減速機１５と
回転軸受部１６を設け、モータ１３の出力を支持盤１０
の貫通孔１０ａを通して下方の回転軸１７に伝達するよ
うにしている。そして、この回転軸１７には複数のイン
ペラ１８を取付けて液を攪拌し得るようにするととも
に、回転軸１７の更に下端部には筒部材としてのコーン
部材２０を取付けており、回転軸１７と一体に回転する
ようにしている。
に沿って円周方向略等間隔に３本の支持脚１３、…を取
付けており、この支持脚１３、…の下端部を処理槽の底
面２上に載置し得るようにするとともに、支持盤１０の
中央上部には、図３にも示すようなモータ１４を取付け
ている。そしてこのモータ１４の下方には減速機１５と
回転軸受部１６を設け、モータ１３の出力を支持盤１０
の貫通孔１０ａを通して下方の回転軸１７に伝達するよ
うにしている。そして、この回転軸１７には複数のイン
ペラ１８を取付けて液を攪拌し得るようにするととも
に、回転軸１７の更に下端部には筒部材としてのコーン
部材２０を取付けており、回転軸１７と一体に回転する
ようにしている。
【００１２】そして、このコーン部材２０の形状は、上
方から下方に向けてテーパ状に径が広がる略円錐形状と
し、また、前記支持脚１３、…の長さは、コーン部材２
０の下端部と処理槽の底面２との間に所定の間隔が設定
される長さとしている。また、支持盤１０の下方には、
前記インペラ１８とかコーン部材２０の周囲を取り囲む
ケーシング１９を取付けている。
方から下方に向けてテーパ状に径が広がる略円錐形状と
し、また、前記支持脚１３、…の長さは、コーン部材２
０の下端部と処理槽の底面２との間に所定の間隔が設定
される長さとしている。また、支持盤１０の下方には、
前記インペラ１８とかコーン部材２０の周囲を取り囲む
ケーシング１９を取付けている。
【００１３】前記送気パイプ７の上部寄りには、図１に
示すような気体供給部２１を設け、この気体供給部２１
からエアを供給出来るようにするとともに、上方の開口
部８側に向けて延びる送気パイプ７の上端部には蓋を取
付けて気体の流通を遮断し、下方側に向けてのみ送気出
来るようにしている。そして、送気パイプ７の下方延出
部を一旦水平に曲げた後、更に上方に曲げて開口部ｅを
上向きにしてコーン部材２０の内部に臨ませており、こ
のコーン内部に臨んだ送気パイプ７の外面とコーン部材
２０の内面とによって囲まれる空間部を囲繞空間部Ｈと
して形成するようにしている。
示すような気体供給部２１を設け、この気体供給部２１
からエアを供給出来るようにするとともに、上方の開口
部８側に向けて延びる送気パイプ７の上端部には蓋を取
付けて気体の流通を遮断し、下方側に向けてのみ送気出
来るようにしている。そして、送気パイプ７の下方延出
部を一旦水平に曲げた後、更に上方に曲げて開口部ｅを
上向きにしてコーン部材２０の内部に臨ませており、こ
のコーン内部に臨んだ送気パイプ７の外面とコーン部材
２０の内面とによって囲まれる空間部を囲繞空間部Ｈと
して形成するようにしている。
【００１４】また、この囲繞空間部Ｈ内の送気パイプ７
の外周面には、円周方向に沿って等間隔に４枚の邪魔板
２２、…を横に張出して取付けている。そしてこの邪魔
板２２、…の形状は、上面がテーパ状に傾斜して張出し
先端部が上下方向に先細りとなる略台形形状であり、下
部側の張出し端部とコーン部材２０の内周面とのクリア
ランスａが、上部側の張出し端部とコーン部材２０の内
面とのクリアランスｂより狭くなるようにしており、下
部側のクリアランスａは比較的狭くして張出し端部をコ
ーン部材２０の内面に接近させている。
の外周面には、円周方向に沿って等間隔に４枚の邪魔板
２２、…を横に張出して取付けている。そしてこの邪魔
板２２、…の形状は、上面がテーパ状に傾斜して張出し
先端部が上下方向に先細りとなる略台形形状であり、下
部側の張出し端部とコーン部材２０の内周面とのクリア
ランスａが、上部側の張出し端部とコーン部材２０の内
面とのクリアランスｂより狭くなるようにしており、下
部側のクリアランスａは比較的狭くして張出し端部をコ
ーン部材２０の内面に接近させている。
【００１５】以上のように構成した曝気装置の作用等に
ついて説明する。処理槽の処理液中に浸漬された本装置
１の送気パイプ７から、例えば差圧０．１〜０．０５kg
/cm2程度の圧力でエア等の気体を送気する。するとこの
気体は開口部ｅから送り出されてコーン部材２０の内部
に溜まり込み、この際、気体は軽いためコーン内部の上
部から下方に向けて溜まって行く。
ついて説明する。処理槽の処理液中に浸漬された本装置
１の送気パイプ７から、例えば差圧０．１〜０．０５kg
/cm2程度の圧力でエア等の気体を送気する。するとこの
気体は開口部ｅから送り出されてコーン部材２０の内部
に溜まり込み、この際、気体は軽いためコーン内部の上
部から下方に向けて溜まって行く。
【００１６】また、気体の送気と同時にコーン部材２０
を回転させる。すなわち、モータ１４を駆動して回転軸
１７を回転させ、インペラ１８とコーン部材２０を同時
に回せば、コーン内部ではコーン部材２０の回転に伴う
剪断力と邪魔板２２、…の分断作用で気体は微細化され
る。そして、気体の送気が一定量に達すると、囲繞空間
部Ｈ内は気体で満たされ、コーン内で微細化された気体
はコーン部材２０の下端部から逸出しようとするが、こ
のコーン部材２０の下端部の径は大きいため線速度が高
まって（線速度ｖ＝ｒ・ω；ｒは半径、ωは回転速度）
剪断力が大きくなるため、下方に向かうほど気体の微細
化が促進される。
を回転させる。すなわち、モータ１４を駆動して回転軸
１７を回転させ、インペラ１８とコーン部材２０を同時
に回せば、コーン内部ではコーン部材２０の回転に伴う
剪断力と邪魔板２２、…の分断作用で気体は微細化され
る。そして、気体の送気が一定量に達すると、囲繞空間
部Ｈ内は気体で満たされ、コーン内で微細化された気体
はコーン部材２０の下端部から逸出しようとするが、こ
のコーン部材２０の下端部の径は大きいため線速度が高
まって（線速度ｖ＝ｒ・ω；ｒは半径、ωは回転速度）
剪断力が大きくなるため、下方に向かうほど気体の微細
化が促進される。
【００１７】また、気体が放出される下部附近の邪魔板
２２とコーン部材２０内面とのクリアランスａは狭くな
っているため、放出直前の気体の分断作用は更に強ま
る。このため、コーン部材２０の下端部から放出される
気体は充分微細化されており、放出された気体の一部は
直ちに液体に接触して溶解するが、一部はコーン部材２
０の外周面に付着する事態も有り得る。しかしこの場合
もコーン部材２０の回転による剪断力で微細化して放出
され、同時にインペラ１８の攪拌作用も相俟って効果的
に液体中に溶解する。
２２とコーン部材２０内面とのクリアランスａは狭くな
っているため、放出直前の気体の分断作用は更に強ま
る。このため、コーン部材２０の下端部から放出される
気体は充分微細化されており、放出された気体の一部は
直ちに液体に接触して溶解するが、一部はコーン部材２
０の外周面に付着する事態も有り得る。しかしこの場合
もコーン部材２０の回転による剪断力で微細化して放出
され、同時にインペラ１８の攪拌作用も相俟って効果的
に液体中に溶解する。
【００１８】ところで、以上のような本装置１の微細化
の効果について、従来の装置と比較した実験結果は次表
の通りである。尚、この実験は、装置を水深３．８ｍに
設置し、出力３．７ｋｗで駆動した時の空気送気量（m3
／min）に対する酸素移動量（kg/h）を測定したもので
ある。
の効果について、従来の装置と比較した実験結果は次表
の通りである。尚、この実験は、装置を水深３．８ｍに
設置し、出力３．７ｋｗで駆動した時の空気送気量（m3
／min）に対する酸素移動量（kg/h）を測定したもので
ある。
【００１９】
【表１】
【００２０】この結果から、本装置１の場合は従来に較
べて、約２０〜２５％程度酸素移動量が向上しており、
曝気能力が向上することが明らかにされた。尚、邪魔板
２２の枚数は４枚以上でも良く、また、本装置１の適用
範囲は廃水処理に限られるものではないことはいうまで
もない。
べて、約２０〜２５％程度酸素移動量が向上しており、
曝気能力が向上することが明らかにされた。尚、邪魔板
２２の枚数は４枚以上でも良く、また、本装置１の適用
範囲は廃水処理に限られるものではないことはいうまで
もない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明の曝気装置は請求項
１のように、送気管の上部からキャップ状の筒部材を被
せ、この筒部材の内面と前記送気管の外面との間に囲繞
空間部を形成するようにした曝気装置において、送気管
の外面から囲繞空間部に向けて複数の邪魔板を張出して
設けるようにしたため、筒部材の剪断力と邪魔板の分断
作用によって繞空間部の気体を微細化して放出すること
が出来る。このため、気液接触効率を高めることが出来
る。
１のように、送気管の上部からキャップ状の筒部材を被
せ、この筒部材の内面と前記送気管の外面との間に囲繞
空間部を形成するようにした曝気装置において、送気管
の外面から囲繞空間部に向けて複数の邪魔板を張出して
設けるようにしたため、筒部材の剪断力と邪魔板の分断
作用によって繞空間部の気体を微細化して放出すること
が出来る。このため、気液接触効率を高めることが出来
る。
【００２２】また請求項２のように、筒部材の形状を下
方が広がる略円錐形状にすれば、筒部材の下端部から気
体を放出する際、径の大きい下方での線速度を大きくす
ることが出来、剪断力を強めることが出来る。また請求
項３のように、邪魔板の張出し端部と筒部材の内面との
クリアランスを、邪魔板の上部から下部に向けて徐々に
幅狭になるようにすれば、筒部材の下端部の剪断力作用
と、邪魔板による分断作用を更に強めることが出来、筒
部材の下端部から放出する気体の一層の微細化を図るこ
とが出来る。
方が広がる略円錐形状にすれば、筒部材の下端部から気
体を放出する際、径の大きい下方での線速度を大きくす
ることが出来、剪断力を強めることが出来る。また請求
項３のように、邪魔板の張出し端部と筒部材の内面との
クリアランスを、邪魔板の上部から下部に向けて徐々に
幅狭になるようにすれば、筒部材の下端部の剪断力作用
と、邪魔板による分断作用を更に強めることが出来、筒
部材の下端部から放出する気体の一層の微細化を図るこ
とが出来る。
【図１】本発明の曝気装置の全体概要図
【図２】平面視による邪魔板の説明図
【図３】図１の要部拡大図
１…曝気装置、７…送気パイプ、１７…回転軸、２０…
コーン部材、２２…邪魔板、Ｈ…囲繞空間部。
コーン部材、２２…邪魔板、Ｈ…囲繞空間部。
Claims (3)
- 【請求項１】 液中で上方に向けて開口する送気管の上
部からキャップ状の筒部材を被せ、この筒部材の内面と
前記送気管の外面との間に囲繞空間部を形成するととも
に、前記送気管から送出される気体を筒部材の回転によ
って微細化し液中に送り込むようにした曝気装置におい
て、前記送気管の外面から前記囲繞空間部に複数の邪魔
板を張出して設けたことを特徴とする曝気装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の曝気装置において、前
記筒部材の形状は、下方が広がる略円錐形状であること
を特徴とする曝気装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の曝気装置
において、前記邪魔板の張出し端部と筒部材の内面との
クリアランスは、邪魔板の上部から下部に向けて徐々に
幅狭になることを特徴とする曝気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8027312A JP2838389B2 (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 曝気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8027312A JP2838389B2 (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 曝気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09192477A JPH09192477A (ja) | 1997-07-29 |
| JP2838389B2 true JP2838389B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=12217577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8027312A Expired - Fee Related JP2838389B2 (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 曝気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838389B2 (ja) |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP8027312A patent/JP2838389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09192477A (ja) | 1997-07-29 |
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