JP3384590B2 - 貯水池などの曝気装置 - Google Patents
貯水池などの曝気装置Info
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- water mixing
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、湖沼、ダム等の貯水
池、港湾内における水質の改善を行うために用いられる
曝気装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ダム貯水池等の深層部水の活性化を図る
ために、深層曝気装置が種々提案されている。（例えば
特開平１−１０４３９６号公報参照） この曝気装置は、上・下端が開口された気水混合管と、
該管の外側に外嵌状に設けられた有頂気水分離管と、前
記混合管の下端開口部に配設された散気管と、気水分離
管の頂部に接続された排気管とから成り、前記気水混合
管の下端開口から池水を流入させ、気水分離管の下端部
から曝気されて溶存酸素量の増加した水を流出させるよ
うになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、水と空気の接触時間を長くして曝気効果を高め
るためには、気水混合管の長さを長くしなければならな
いという問題がある。本発明は、上述のような実状に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、空気と
水の接触時間を、気水混合管の高さを低くした状態で長
くし、曝気効果を高めることができ、かつ供給空気の有
効利用を図りうる貯水池などの曝気装置を提供するにあ
る。 【０００４】本発明では、上記目的を達成するために、
次の技術的手段を講じた。即ち、本発明は、上・下端が
開口された気水混合筒と、該混合筒の外側上部に外嵌状
に設けられた有頂気水分離筒と、前記混合筒の下端開口
部下に配設された散気手段と、前記気水分離筒の頂部に
接続された排気管とから成り、前記気水分離筒の下端開
口から水を流入させ、前記気水分離筒の下端部から水質
改善された水を流出させるようにした曝気装置において
前記気水混合筒が複数本同心的にかつ外側の上端が高く
なるように設けられ、最内側混合筒を除く外側混合筒の
上端が縮径され、内側の混合筒と外側の混合筒の間を気
水混合体が下降し循環するように構成されていることを
特徴としている。 【０００５】 【作用】本発明によれば、散気手段によって気水分離筒
の下端から圧縮空気を放出すると、空気は内側の気水混
合筒内を上昇しながら水と混合・接触し、このとき、池
底部の水が空気に随伴して上昇し、気水分離混合筒の頂
部で水と空気が分離されるが、内側気水混合体の上端に
おいて、気水混合体の一部が、外側の気水混合筒の上端
縮径部により反転して下降し、内側の気水混合筒下端に
至り、再び最内側気水混合筒内に流入して、共に上昇し
循環する。 【０００６】したがつて、空気と水の接触時間が外側気
水混合筒の数に比例して倍増し、曝気効果が著しく高ま
る。他方、最外側気水混合筒と気水分離筒の間に流入し
た水は、気水分離筒内を流下してその下端出口から中層
又は下層水中に吐出される。このようにして、溶存酸素
量の増加した水が池水と混合して酸素供給がなされ、活
性化、即ち水質改善が行われる。そして、気水分離筒頂
部及び排気管に溜まった分離空気は、所定圧力以上にな
ると自動的に大気中に放出される。 【０００７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１実施例を示し、（１）は池中
（２）の底部（２Ａ）に設けられた曝気装置で、上・下
端が開口された内側気水混合筒（３）と、該混合筒
（３）の外側に同心的に連結された上・下端が開口する
外側気水混合筒（４）と、外側気水混合筒（４）の外側
上部に同心的に外嵌連結された有頂気水分離筒（５）と
そのフロート（９Ａ）と、前記気水混合筒（４）の下端
に固着された導水筒（６）及び散気手段（７）と、気水
分離筒（５）の頂板（５Ａ）中央に接続された排気管
（８）及びそのフロート（９）と、排気管（７）の上端
に設けた減圧弁（１０）と、アンカー（１１）及びその
アンカーチェーン（１２）等とから成っている。 【０００８】前記内側気水混合筒（３）は直管状で、下
端開口（３Ｂ）から流入した水が上端開口（３Ａ）から
流出するようになっており、該筒（３）に連結された外
側気水混合筒（４）は、内側気水混合管（３）の両端開
口（３Ａ），（３Ｂ）よりも夫々上下方向に長くされ、
その上端開口（４Ａ）は前記開口（３Ａ）から高さ
（Ｈ）だけ高くし、かつ軸心に向かって円弧状に弯曲さ
れて縮径部（１２）が形成され、該縮径部（１３）によ
って、上昇する気水混合体の一部を反転させて下降させ
るようにしてある。 【０００９】また、前記外側気水混合筒（４）の下端
は、前記開口（３Ｂ）よりも下方に延びると共に、前記
導水筒（６）の上端フランジ（６Ａ）が固着されてお
り、該フランジ（６Ａ）と内側気水混合筒（３）の下端
開口（３Ａ）との間に外側気水混合（４）の下端開口
（４Ｂ）が形成されている。 【００１０】前記気水分離筒（５）の頂板（５Ａ）と、
外側気水混合筒（４）の上端との間に空気溜（１４）が
設けられており、気水分離筒（５）の下端と外側気水混
合筒（４）の間は、リング状連結板（１５）により閉塞
され、該連結板（１５）に水出口管（１６）が複数本接
続され、池中（２）の中層又は下層水中に曝気水を吐出
するようになっている。 【００１１】前記導水筒（６）は、深層水を気水混合筒
（３）に導入するもので、内側気水混合筒（３）と同径
とされ、下端部は拡径されて深層水の流入を容易にして
ある。そして、導水筒（６）の拡径部（６Ｂ）には、内
側気水混合筒（３）と同外径の散気箱（７Ａ）が固着連
結されており、該散気箱（７Ａ）の上面には多数の散気
孔（図示省略）が設けられ、散気箱（７Ａ）、空気供給
管（７Ｂ）、陸上のコンプレッサー（図示省略）によっ
て散気手段（７）が構成さされている。 【００１２】また、散気箱（７Ａ）には、アンカー（１
１）がアンカーチェン（１２）により接続され、池底
（２Ａ）に定置されている。尚、気水分離筒（５）の外
側に、必要に応じてフロート（図示省略）を連結し、装
置（１）全体が鉛直状態を保ち得るようにされる。さら
に、アンカー（１１）と散気箱（７Ａ）とは、図示して
いないが、ワイヤーロープによりシーブを介して接続
し、ワイヤーロープの一端を陸上のウインチに巻き取る
ようにすることによって、曝気装置（１）を上下移動可
能とすることができる。 【００１３】上記第１実施例によれば、池底（２Ａ）に
曝気装置（１）を定置固定し、、陸上コンプレッサーか
ら空気供給管（７Ｂ）を経て、散気箱（７Ａ）内に圧縮
空気を供給すると、散気箱（７Ａ）の散気孔から微細気
泡となって空気が導水筒（６）内に噴出され、空気が周
辺の池水を随伴し気水混合体となって内側気水混合筒
（３）内を上昇する。 【００１４】気水混合体は、内側気水混合筒（３）の上
端開口（３Ａ）からさらに上昇して、気水分離され、空
気は、空気溜（１４）に溜められ、水は外側気水混合筒
（４）の上端をすぎて放射方向に広がって下降し気水分
離筒（５）内を下降して水出口管（１６）から池中
（２）に吐出される。 【００１５】ここで、内側気水混合筒（４）の上端開口
（３Ａ）と外側気水混合（４）の上端開口（４Ａ）との
高さ（Ｈ）による水圧差及び縮径部（１３）によって、
気水混合体の一部が外側気水混合筒（４）内を下降しよ
うとすると共に、該混合筒（４）の下部で負圧が生じ、
下端開口（４Ｂ）から内側気水混合筒（３）内への下降
水の流入速度が加連され、内・外側気水混合筒（３），
（４）間で対流が生じ、循環流によって曝気効果が助長
される。 【００１６】前記排気管（８）の上端には減圧弁（１
０）を設けてあるので、空気溜（１４）及び排気管
（８）内に空気が溜まり、該空気溜（１４）内の圧力が
設定値以上になると、減圧弁（１０）が開いて空気溜
（１４）内の圧力が一定値以下に保持され、水と空気と
の接触時間の延長が図られている。 【００１７】上記第１実施例によれば、内側気水混合筒
（３）を上昇した気水混合体が外側気水混合筒（４）内
を下降するので、気水接触時間が倍増され、気水混合筒
（３），（４）の長さを短くすることができ、曝気効果
を大幅に高めることができる。そして、池底（２Ａ）に
曝気装置（１）を固定することで深層曝気をすることが
でき、曝気装置（１）を上下移動可能とすれば、池水循
環制御装置として活用することができる。また、上層が
淡水で中・下層が塩水の湖沼等に設置して、淡水と塩水
とを混合させることなく、下層の塩水にのみ酸素供給を
行うことができる。 【００１８】図２は本発明の第２実施例の要部を示し、
第１実施例と異なるところは、内側気水混合筒（３）と
外側気水混合筒（４）の間に、第２外側（中間）気水混
合筒（４１）を設けて、気水混合筒を３本とした点であ
り、各気水混合筒（３），（４１），（４）間で気水混
合体の対流（下降流）を生起せらしめることができ、第
１実施例よりもさらに、気水接触時間の延長を図り、よ
り一層曝気効果を高めることができ、各気水混合筒の長
さを短くすることが可能である。 【００１９】なお、第２実施例は、第２外側気水混合筒
（４１）が付加された以外、第１実施例と同じであるか
ら、図１と同符号を付し、詳細説明を省略する。本発明
は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜設計変
更することができる。 【００２０】 【発明の効果】本発明は、上述のように、気水混合筒と
気水分離筒が同心的に連結されている曝気装置におい
て、前期混合筒が複数本同心的にかつ外側の上端が高く
なるように設けられ、最内側混合筒を除く外側混合筒の
上端が縮径され、内側の混合筒と外側の混合筒との間を
気水混合体が下降し循環するように構成されているので
空気と水の接触時間を気水混合筒の数に比例して倍増す
ることができ、供給空気を有効に利用して曝気効果を大
幅に高め各混合筒の長さを短くできるので、装置全高を
低くすることが可能である。
池、港湾内における水質の改善を行うために用いられる
曝気装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ダム貯水池等の深層部水の活性化を図る
ために、深層曝気装置が種々提案されている。（例えば
特開平１−１０４３９６号公報参照） この曝気装置は、上・下端が開口された気水混合管と、
該管の外側に外嵌状に設けられた有頂気水分離管と、前
記混合管の下端開口部に配設された散気管と、気水分離
管の頂部に接続された排気管とから成り、前記気水混合
管の下端開口から池水を流入させ、気水分離管の下端部
から曝気されて溶存酸素量の増加した水を流出させるよ
うになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、水と空気の接触時間を長くして曝気効果を高め
るためには、気水混合管の長さを長くしなければならな
いという問題がある。本発明は、上述のような実状に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、空気と
水の接触時間を、気水混合管の高さを低くした状態で長
くし、曝気効果を高めることができ、かつ供給空気の有
効利用を図りうる貯水池などの曝気装置を提供するにあ
る。 【０００４】本発明では、上記目的を達成するために、
次の技術的手段を講じた。即ち、本発明は、上・下端が
開口された気水混合筒と、該混合筒の外側上部に外嵌状
に設けられた有頂気水分離筒と、前記混合筒の下端開口
部下に配設された散気手段と、前記気水分離筒の頂部に
接続された排気管とから成り、前記気水分離筒の下端開
口から水を流入させ、前記気水分離筒の下端部から水質
改善された水を流出させるようにした曝気装置において
前記気水混合筒が複数本同心的にかつ外側の上端が高く
なるように設けられ、最内側混合筒を除く外側混合筒の
上端が縮径され、内側の混合筒と外側の混合筒の間を気
水混合体が下降し循環するように構成されていることを
特徴としている。 【０００５】 【作用】本発明によれば、散気手段によって気水分離筒
の下端から圧縮空気を放出すると、空気は内側の気水混
合筒内を上昇しながら水と混合・接触し、このとき、池
底部の水が空気に随伴して上昇し、気水分離混合筒の頂
部で水と空気が分離されるが、内側気水混合体の上端に
おいて、気水混合体の一部が、外側の気水混合筒の上端
縮径部により反転して下降し、内側の気水混合筒下端に
至り、再び最内側気水混合筒内に流入して、共に上昇し
循環する。 【０００６】したがつて、空気と水の接触時間が外側気
水混合筒の数に比例して倍増し、曝気効果が著しく高ま
る。他方、最外側気水混合筒と気水分離筒の間に流入し
た水は、気水分離筒内を流下してその下端出口から中層
又は下層水中に吐出される。このようにして、溶存酸素
量の増加した水が池水と混合して酸素供給がなされ、活
性化、即ち水質改善が行われる。そして、気水分離筒頂
部及び排気管に溜まった分離空気は、所定圧力以上にな
ると自動的に大気中に放出される。 【０００７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１実施例を示し、（１）は池中
（２）の底部（２Ａ）に設けられた曝気装置で、上・下
端が開口された内側気水混合筒（３）と、該混合筒
（３）の外側に同心的に連結された上・下端が開口する
外側気水混合筒（４）と、外側気水混合筒（４）の外側
上部に同心的に外嵌連結された有頂気水分離筒（５）と
そのフロート（９Ａ）と、前記気水混合筒（４）の下端
に固着された導水筒（６）及び散気手段（７）と、気水
分離筒（５）の頂板（５Ａ）中央に接続された排気管
（８）及びそのフロート（９）と、排気管（７）の上端
に設けた減圧弁（１０）と、アンカー（１１）及びその
アンカーチェーン（１２）等とから成っている。 【０００８】前記内側気水混合筒（３）は直管状で、下
端開口（３Ｂ）から流入した水が上端開口（３Ａ）から
流出するようになっており、該筒（３）に連結された外
側気水混合筒（４）は、内側気水混合管（３）の両端開
口（３Ａ），（３Ｂ）よりも夫々上下方向に長くされ、
その上端開口（４Ａ）は前記開口（３Ａ）から高さ
（Ｈ）だけ高くし、かつ軸心に向かって円弧状に弯曲さ
れて縮径部（１２）が形成され、該縮径部（１３）によ
って、上昇する気水混合体の一部を反転させて下降させ
るようにしてある。 【０００９】また、前記外側気水混合筒（４）の下端
は、前記開口（３Ｂ）よりも下方に延びると共に、前記
導水筒（６）の上端フランジ（６Ａ）が固着されてお
り、該フランジ（６Ａ）と内側気水混合筒（３）の下端
開口（３Ａ）との間に外側気水混合（４）の下端開口
（４Ｂ）が形成されている。 【００１０】前記気水分離筒（５）の頂板（５Ａ）と、
外側気水混合筒（４）の上端との間に空気溜（１４）が
設けられており、気水分離筒（５）の下端と外側気水混
合筒（４）の間は、リング状連結板（１５）により閉塞
され、該連結板（１５）に水出口管（１６）が複数本接
続され、池中（２）の中層又は下層水中に曝気水を吐出
するようになっている。 【００１１】前記導水筒（６）は、深層水を気水混合筒
（３）に導入するもので、内側気水混合筒（３）と同径
とされ、下端部は拡径されて深層水の流入を容易にして
ある。そして、導水筒（６）の拡径部（６Ｂ）には、内
側気水混合筒（３）と同外径の散気箱（７Ａ）が固着連
結されており、該散気箱（７Ａ）の上面には多数の散気
孔（図示省略）が設けられ、散気箱（７Ａ）、空気供給
管（７Ｂ）、陸上のコンプレッサー（図示省略）によっ
て散気手段（７）が構成さされている。 【００１２】また、散気箱（７Ａ）には、アンカー（１
１）がアンカーチェン（１２）により接続され、池底
（２Ａ）に定置されている。尚、気水分離筒（５）の外
側に、必要に応じてフロート（図示省略）を連結し、装
置（１）全体が鉛直状態を保ち得るようにされる。さら
に、アンカー（１１）と散気箱（７Ａ）とは、図示して
いないが、ワイヤーロープによりシーブを介して接続
し、ワイヤーロープの一端を陸上のウインチに巻き取る
ようにすることによって、曝気装置（１）を上下移動可
能とすることができる。 【００１３】上記第１実施例によれば、池底（２Ａ）に
曝気装置（１）を定置固定し、、陸上コンプレッサーか
ら空気供給管（７Ｂ）を経て、散気箱（７Ａ）内に圧縮
空気を供給すると、散気箱（７Ａ）の散気孔から微細気
泡となって空気が導水筒（６）内に噴出され、空気が周
辺の池水を随伴し気水混合体となって内側気水混合筒
（３）内を上昇する。 【００１４】気水混合体は、内側気水混合筒（３）の上
端開口（３Ａ）からさらに上昇して、気水分離され、空
気は、空気溜（１４）に溜められ、水は外側気水混合筒
（４）の上端をすぎて放射方向に広がって下降し気水分
離筒（５）内を下降して水出口管（１６）から池中
（２）に吐出される。 【００１５】ここで、内側気水混合筒（４）の上端開口
（３Ａ）と外側気水混合（４）の上端開口（４Ａ）との
高さ（Ｈ）による水圧差及び縮径部（１３）によって、
気水混合体の一部が外側気水混合筒（４）内を下降しよ
うとすると共に、該混合筒（４）の下部で負圧が生じ、
下端開口（４Ｂ）から内側気水混合筒（３）内への下降
水の流入速度が加連され、内・外側気水混合筒（３），
（４）間で対流が生じ、循環流によって曝気効果が助長
される。 【００１６】前記排気管（８）の上端には減圧弁（１
０）を設けてあるので、空気溜（１４）及び排気管
（８）内に空気が溜まり、該空気溜（１４）内の圧力が
設定値以上になると、減圧弁（１０）が開いて空気溜
（１４）内の圧力が一定値以下に保持され、水と空気と
の接触時間の延長が図られている。 【００１７】上記第１実施例によれば、内側気水混合筒
（３）を上昇した気水混合体が外側気水混合筒（４）内
を下降するので、気水接触時間が倍増され、気水混合筒
（３），（４）の長さを短くすることができ、曝気効果
を大幅に高めることができる。そして、池底（２Ａ）に
曝気装置（１）を固定することで深層曝気をすることが
でき、曝気装置（１）を上下移動可能とすれば、池水循
環制御装置として活用することができる。また、上層が
淡水で中・下層が塩水の湖沼等に設置して、淡水と塩水
とを混合させることなく、下層の塩水にのみ酸素供給を
行うことができる。 【００１８】図２は本発明の第２実施例の要部を示し、
第１実施例と異なるところは、内側気水混合筒（３）と
外側気水混合筒（４）の間に、第２外側（中間）気水混
合筒（４１）を設けて、気水混合筒を３本とした点であ
り、各気水混合筒（３），（４１），（４）間で気水混
合体の対流（下降流）を生起せらしめることができ、第
１実施例よりもさらに、気水接触時間の延長を図り、よ
り一層曝気効果を高めることができ、各気水混合筒の長
さを短くすることが可能である。 【００１９】なお、第２実施例は、第２外側気水混合筒
（４１）が付加された以外、第１実施例と同じであるか
ら、図１と同符号を付し、詳細説明を省略する。本発明
は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜設計変
更することができる。 【００２０】 【発明の効果】本発明は、上述のように、気水混合筒と
気水分離筒が同心的に連結されている曝気装置におい
て、前期混合筒が複数本同心的にかつ外側の上端が高く
なるように設けられ、最内側混合筒を除く外側混合筒の
上端が縮径され、内側の混合筒と外側の混合筒との間を
気水混合体が下降し循環するように構成されているので
空気と水の接触時間を気水混合筒の数に比例して倍増す
ることができ、供給空気を有効に利用して曝気効果を大
幅に高め各混合筒の長さを短くできるので、装置全高を
低くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す中央縦断面図であ
る。 【図２】本発明の第２実施例の要部を示す中央縦断面部
分図である。 【符号の説明】 １ 曝気 ３ 内側気水混合筒 ３Ａ 上部開口 ３Ｂ 下部開口 ４ 外側気水混合筒 ４Ａ 上部開口 ４Ｂ 下部開口 ５ 気水分離筒 ５Ａ 頂板 ７ 散気手段 ８ 排気管 １３ 縮径部 ４１ 第２外側気水混合筒
る。 【図２】本発明の第２実施例の要部を示す中央縦断面部
分図である。 【符号の説明】 １ 曝気 ３ 内側気水混合筒 ３Ａ 上部開口 ３Ｂ 下部開口 ４ 外側気水混合筒 ４Ａ 上部開口 ４Ｂ 下部開口 ５ 気水分離筒 ５Ａ 頂板 ７ 散気手段 ８ 排気管 １３ 縮径部 ４１ 第２外側気水混合筒
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 上・下端が開口された気水混合筒と、該
混合筒の外側上部に外嵌状に設けられた有頂気水分離筒
と、前記混合筒の下端開口部下に配設された散気手段
と、前記気水分離筒の頂部に接続された排気管とから成
り、前記気水混合筒の下端開口から水を流入させ、前記
気水分離筒の下端部から水を流出させるようにした曝気
装置において、前記気水混合筒が複数本同心的にかつ外
側の上端が高くなるように設けられ、最内側気水混合筒
を除く外側気水混合筒の上端が縮径され、内側の気水混
合筒と外側の気水混合筒の間を気水混合体が下降し循環
するように構造されていることを特徴とする貯水池など
の曝気装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21788193A JP3384590B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 貯水池などの曝気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21788193A JP3384590B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 貯水池などの曝気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716592A JPH0716592A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3384590B2 true JP3384590B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=16711238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21788193A Expired - Lifetime JP3384590B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 貯水池などの曝気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384590B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5518800A (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-31 | Linfeng Shi | Process and apparatus for treating waste water |
| JP2002273479A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-24 | Yoshiji Sakamoto | 水域◯１内に設置する、水域◯１の浄化装置において、水域◯１の一部を利用した浄化装置 |
| JP4648782B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2011-03-09 | 株式会社丸島アクアシステム | 曝気装置 |
| JP2009207971A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Marsima Aqua System Corp | 空気揚水装置 |
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-
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