JP3128470U - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プール水や養魚池などの汚水を、活性化したナノバブル状の処理水とすることのできる装置を提供すること。
【解決手段】 汚水をケーシングに入れて生物処理をする汚水処理装置であって、側壁に吸込口を設けたケーシングの内側に酸素ガスもしくはオゾンガスの導気管を備え且つ回転駆動装置に連動する回転軸を備えた制御体を上部に架設する。ケーシングの直下に、４５度程度の角度で傾斜させた上部羽根車と、３５度程度の角度で傾斜させた下部羽根車を多段状に回転軸に取り付けてなるシリンダを設け、シリンダ下部に回転軸下端の羽根付き送水板に臨む邪魔板を内壁に突設した笠形体を一体的に固設する。
【選択図】図１

Description

本考案は、プール水・養殖池等で使用された汚水を活性化することのできる汚水処理装置に関する。

汚水を生物処理する装置として、例えば畜舎から排出される糞尿や食品工場などから排出される汚水の処理に供されるバッチ式構成のものが本出願人により実現されている（例えば特許文献１参照）。この汚水処理装置は、生物処理された水が循環浄化されて効率的運用が図られ、コストや規模の面でもそれ以前の汚水処理装置に比べて格段にすぐれた技術として知られている。
特開平４−４８９９６号公報

上記の技術は、排出汚水を遊離分解槽に受け入れて生物学的に処理したのち同分解槽内で沈殿処理し、上澄水を処理水として得る汚水処理装置であり、分解槽内に筒状のケーシングを垂直状に設け、ケーシングの上下にモーターで回転駆動する一対の羽根車を有する水流発生器を設けたことを特徴としたもので、水流発生器は、単一の分解槽に曝気器と混合攪拌機の機能を有し、低コストで汚水処理ができるというものである。そしてこの処理装置のケーシングには上下に羽根車が設けられ、上部の羽根車を下部よりも大としたときにケーシング内の水圧を高めることができ、下部の羽根車から邪魔板付きのコーン部材へ汚水を激しく衝突させて酸素ガスや固形物を微細化し生物処理を効率よく行うことができる点の効果を所期したものである。ところで上記のような羽根車の大小の相違だけでは汚水の噴出・固形物の微細化が通常レベルを大きく超えるものではなく、従って処理水がいわゆるナノバブルの域まで達するほどには活性化されることがないため、例えば湖沼や養殖池などに適する水質への変換は困難であり、利用範囲にも自ずから限りがあるという問題を有しているが、この種の分野において未だ有効な技術の開発も見られていないのが実情といえる。

本考案ではこの点の不具合を解消すべく安定的な一定の高圧を維持することができるように、羽根車の角度等に着目して汚水粒子を分子乃至原子レベルまで破砕し、処理水をナノバブル状態とすることで生きている腐敗物を無機化して殺菌・殺虫し、プール水、沼池水などを浄化活性化して実用レベルでの使用を具現化するところの、汚水の処理を従来以上に効果的に実行する汚水処理装置を提供しようとするものである。

すなわち本考案は、汚水をケーシングに入れて生物処理をする汚水処理装置であって、側壁に吸込口を設けたケーシングの内側に酸素ガスの導気管を備え且つ回転駆動装置に連動する回転軸を備えた制御体を上部に架設し、前記ケーシングの直下に、ほゞ４５度程度の角度で傾斜させた上部羽根車と、３５度程度の角度で傾斜させた下部羽根車を回転軸に取り付けてなるシリンダを設けるとともにシリンダの下部に、回転軸下端の羽根付き送水板に臨む邪魔板を内壁に突設した笠形体を一体的に固設してなることを特徴としている。

ケーシングが平面楕円形状であり、同一の回転駆動装置によって駆動する回転軸を複数本備え、複数箇所のシリンダから笠形体を通って処理水が得られることを特徴としている。

また本考案は、汚水をケーシングに入れて生物処理する汚水処理装置であって、側壁に吸込口を設けたケーシングの内側に酸素ガスもしくはオゾンガスの導気管を備え且つ回転駆動装置に連動する回転軸を備えた制御体を上部に架設し、ケーシングの直下に複数本のシリンダを設け該シリンダ内の前記回転軸に、角度を変えた複数の羽根車を多段状に取り付けるとともにシリンダの下部に、回転軸下端の羽根付き送水板に臨む邪魔板を内壁に突設した笠形体を一体的に固設してなることを特徴としている。

上記した羽根車は上部のものがほゞ４５度、下部のものがほゞ３５度で、同様の羽根車が繰り返し配置されることを特徴としている。

シリンダ内の回転軸に取り付けた上部羽根車の角度を４５度程度とし、下部羽根車の角度を３５度程度としたことで、シリンダ内に流入した水量が十分に掻き込みされるとともに瞬時に高圧となり、水流速の段差化による安定的な高圧を維持して生物処理を効率よく行わせることができ、導気管から酸素ガスもしくはオゾンガスを入れ、固形物を分子レベルから原子レベルへと極微細化し、回転軸下端の羽根付き送水板から高圧力状態で邪魔板を有する笠形体に激しく衝突して排出される水は溶存酸素（ＤＯ）の多いナノバブル状に活性化した処理水に変換される結果、汚れた湖沼や生活使用水を浄化して、飲用、養殖魚の池水などへの利用に供することが可能となる。

ケーシングを楕円形状とし、複数本の回転軸を備えることで複数箇所のシリンダから処理水を得ることができ、必要量の処理水が迅速に確保できる。

シリンダ内の羽根車を、４５度のものと３５度のものを多段状繰り返し配置することで、シリンダ内の高圧状態が良好に均一化し、オゾン処理機能が効率よく発揮される。

装置全体が大規模でないため製作に膨大な費用がかゝらず、設置場所である湖沼・養魚池等への運搬・移動が容易で手軽に実施できる実益がある。

図面に基づき本考案を説明すると、図１は本考案を正面側から見た概略説明図で、汚水処理用のケーシング１０は取付手段（不図示）によって湖沼等の水中に浮設もしくは直接固設されるもので、ケーシング１０の内壁に沿いケーシングよりも上方に突出した酸素ガスの導気管１１を備えている。そしてケーシング１０の上部には、ケーシング１０に固設した横架材１２を介して制御体１３が架設されている。

制御体１３は、回転駆動装置１４で駆動される回転軸１５を備えている。回転駆動装置１４にはモーター・ジーゼルエンジンなどを用いるが、その場合の回転速度は通常３０００ｒｐｍの高速回転となる。回転駆動装置１４はケーシング１０上部の支架枠１６に架設され、公知の仲介伝動機構を介して制御体１３内の回転軸１５を回転させる仕組みであり、そのために制御体１３内には、外部と連動するカサ歯車などの伝動機構１７、ブレを制御するためのブレ押さえなどが配置されて回転軸１５が末端まで常に安定して回転できる構成となっている。

ケーシング１０の直下にはシリンダ１８が設けられ、ケーシング１０内の汚水がこのシリンダ１８を通って処理水となるが、汚水がシリンダ１８に入ると同時に導気管１１から供給された酸素ガスも汚水に混入する。しかして導気管１１の外端部は図示しないガス発生器に連結され、内端部はケーシング１０の中央底に臨み酸素ガスが汚水に混入した状態でシリンダ１８に送り込まれる。

シリンダ１８内の回転軸１５にはほゞ４５度の角度に傾斜させた４枚刃からなる上部羽根車１９ａと、それよりも１０センチほどの間隔をおいてほゞ３５度の角度に傾斜させた下部羽根車１９ｂを取り付けている（図２（ａ）参照）。シリンダ１８内に導入された酸素ガスを混入した汚水は、まず上部の羽根車１９ａによって十分な水量を掻き込むと同時に高圧となって下部羽根車１９ｂに至り、両羽根車の回転に伴う遠心力と水流速の段差化による安定的な一定の高圧を維持する機能が働いて破砕力が増幅する。上部羽根車１９ａと下部羽根車１９ｂに１０度ほどの角度差を持たせたことが、シリンダ１８内において十分な高圧力の発生を持たせるとともに、入り側と出側の圧力に十分な差を生じさせることができるわけである。

シリンダ１８の下部には邪魔板２０を有する笠形体２１が一体的に設けられている。邪魔板２０は、図示のように笠形体２１の内壁に笠形体の角度とは相反する向きに取り付けられていて、回転軸１５の末端に設けた遠心力機能を有する羽根Ｆ付き送水板２２（図２（ｂ）参照）から付勢されて排出された水流が衝突する仕組みであり、従って微細化した酸素ガス及びこれが溶解した微細汚泥が効率よく生物処理される結果、ナノバブル状の処理水が笠形体２１下方へと送出され、笠形体２１と連なるパイプ２３を通って排出される。上記処理水の溶存酸素は８〜１２ＰＰＭほどのレベルに達し、腐敗した生ものを無機化するため、当然ながら殺菌・殺虫に著効を発揮する。

このようにして汚水が生物処理されると、湖沼等の水位と等しい水位を有したケーシング１０の水位Ｗは排出された分下がってその差が浮力に変わる。そしてケーシング１０内の水位が下がると、ケーシング１０の下部側壁に形成した吸込口２４から汚水がケーシング１０内部に導入され、かようにして所要量の汚水が繰り返し処理される。かくして大量の汚水が所定時間内に処理水へと変換されるが、おおよそ１分間あたりの処理量は２トン強とすることができる。ケーシング１０は正面幅が１メートルで横の長さが２メートルほどの楕円形状で高さが４００ミリ、またシリンダ１８の長さは２５０ミリで笠形体２１の直径は３００ミリ程度である。

図３はケーシング１０を側面側から見た概略説明図である。シリンダ１８はケーシング１０の下部に２基設けられ、従って処理水は２カ所の笠形体２１から同時に排出される構成となっている。そのために回転駆動装置１４からは仲介伝動機構であるベルト３０がダブルのプーリー３１から左右に派出されて仲介軸３２を回転させ、この仲介軸３２の回転が、左右の制御体１３内において前記した伝動機構１７を介して回転軸１５を駆動するもので、つまり１台のケーシング１０に２本のシリンダ１８を設けたことによりそれらが同時稼働して大量の汚水を大量の処理水に変換することを可能としている。なおケーシング１０の大きさによりシリンダ１８の数を２本以外の複数本設置できること勿論である。

図４は、図１に示した装置においてシリンダ１８内の上部羽根車１９ａと下部羽根車１９ｂを多段状に配置した他の例の説明図であって、すなわち１段目と３段目のものは上部羽根車１９ａとなり、２段目と４段目のものは下部羽根車１９ｂとなる。そして５段目のものは上部羽根車１９ａが位置し、合計５つの羽根車が回転軸１５に取り付けられている。こうすることによって、シリンダ１８内に流入した水の高圧状態が更に均一化し、オゾン処理機能が遺憾なく発揮される。

すなわち上記２つの例に示したところの上部羽根車１９ａは、図５（ａ）のように、羽根車の上部取付位置の水平部Ｍから矢指の範囲である下方に４５度傾斜させたものであり、また下部羽根車１９ｂは、（ｂ）図のように、上部取付位置の水平部Ｎから矢指の範囲である下方に３５度傾斜させたものであること勿論である。

かくして得られた処理水にはオゾンが溶け込んでいてナノバブル状態となり、このため短時間でオゾンが消滅することはなく十分な量のオゾンを保持できてオゾンによる優れた殺菌効果を発揮することができる。例えば塩素やトリハロメタンなどの有害物質を含有しているプール水なども本案装置によってレベルの高い活性された水へと変換され、また湖沼の汚水を活性化することが可能となるため養殖魚などにも適した環境設定がなされるなど、その利用範囲は極めて広範であるが、構造はそれほど複雑でないため製造も容易で安価に提供できる実益があり、従来困難とされたナノバブルの製造・安定化の技術開発の一端を担うことが可能な装置として頗る有益な考案である。

なお図示したものは本案装置の一例を示すものであるから、ケーシング１０の形状・寸法、制御体１３・回転駆動装置１４・及び仲介伝動機構の構造等は図示したものに限定されず、また上下部羽根車１９ａ・１９ｂの羽根数・角度などの数値も本考案の目的効果を奏する範囲においてその前後の数値を包含するものである。

は本考案を示す正面側から見た概略説明図である。 （ａ）は上下部羽根車の平面図、（ｂ）は羽根付き送水板の平面図である。 は側面側から見た本案装置の概略説明図である。 は羽根車を多段状に配置した本考案の他の例を示す説明図である。 （ａ）は上部羽根車、（ｂ）は下部羽根車の取付角度を示す説明図である。

符号の説明

１０ ケーシング １１ 導気管
１３ 制御体 １４ 回転駆動装置
１５ 回転軸 １８ シリンダ
１９ａ 上部羽根車 １９ｂ 下部羽根車
２０ 邪魔板 ２１ 笠形体
２２ 羽根付き送水板 ２４ 吸込口

Claims (4)

1. 汚水をケーシングに入れて生物処理をする汚水処理装置であって、側壁に吸込口を設けたケーシングの内側に酸素ガスの導気管を備え且つ回転駆動装置に連動する回転軸を備えた制御体を上部に架設し、前記ケーシングの直下に、４５度程度の角度で傾斜させた上部羽根車と、３５度程度の角度で傾斜させた下部羽根車を回転軸に取り付けてなるシリンダを設けるとともにシリンダの下部に、回転軸下端の羽根付き送水板に臨む邪魔板を内壁に突設した笠形体を一体的に固設してなることを特徴とする汚水処理装置。
2. ケーシングが平面楕円形状であり、同一の回転駆動装置によって駆動する回転軸を複数本備え、複数箇所のシリンダから笠形体を通って処理水が得られることを特徴とする請求項１に記載の汚水処理装置。
3. 汚水をケーシングに入れて生物処理する汚水処理装置であって、側壁に吸込口を設けたケーシングの内側に酸素ガスもしくはオゾンガスの導気管を備え且つ回転駆動装置に連動する回転軸を備えた制御体を上部に架設し、ケーシングの直下に複数本のシリンダを設け、該シリンダの前記回転軸に、角度を変えた複数の羽根車を多段状に取り付けるとともにシリンダの下部に、回転軸下端の羽根付き送水板に臨む邪魔板を内壁に突設した笠形体を一体的に固設してなることを特徴とする汚水処理装置。
4. 羽根車は上部のものがほゞ４５度、下部のものがほゞ３５度で、同様の羽根車が繰り返し配置されることを特徴とする請求項３に記載の汚水処理装置。

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