JP3775974B2 - 曝気機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、曝気機に関し、特に、下水や汚水を曝気処理するための矩形の深い水槽において、曝気機の動力を増すことなく、気泡を水槽の底部まで達するようにし、効率的な曝気を行うことができるようにした曝気機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、下水処理場や汚水処理場において、流入する下水や汚水を曝気処理するものとして、特公昭56−21452号公報に開示された曝気機がある。
この曝気機は、図2に示すように、下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を略鉛直に設置することにより、矩形の深い水槽であっても、スクリューの回転にて発生する流速で水槽内の処理水を攪拌しつつ下方向の水流を発生させて、水中に送り込んだ気泡状の空気を、水流に乗せて槽底部まで搬送して曝気を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この曝気機は、小径のスクリューを高速で回転させて水流を発生させ、かつ、スクリュー先端の気泡放出口の狭い領域内にて、より効果的に曝気を行うように多くの空気を放出するようにしているため、水中に放出された気泡が、この放出された狭い水域内にてその表面張力の作用にて一体化することにより次第に大きな気泡となり、この大きな気泡による大きな浮力の作用によって、スクリューにて発生する水流よりも気泡の浮力が大きくなって水面に浮上し、気泡が水槽の底部まで届かず、水深の深い水槽の曝気を効率的に行うことができないという問題があった。
【0004】
これに対処するためには、スクリューにて発生する水流の流速を、気泡の浮力に打ち勝つ程度の高速にすれば、理論的には水流に乗って気泡は水槽の底部まで達することになるが、実際には、スクリューからの水流はその周囲に広がるため、水深が深くなるに従い流速が小さくなり費やされる動力の割には気泡が、水槽の底部まで達せず、効果的な曝気が行えなかった。
【0005】
本発明は、上記従来の曝気機の有する問題点に鑑み、矩形の深い水槽においても動力を増すことなく、大きな流水量を得ることができるようにして、気泡を水槽の底部まで達するようにし、効率的な曝気を行うことができる曝気機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の曝気機は、下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を矩形の水槽に略鉛直に設置するようにした曝気機において、スクリュー径と中空軸の内径の比を3.0以上に設定するとともに、中空軸の回転数を1200rpm以下に設定するようにし、かつ、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしたことを特徴とする。
【0007】
本発明の曝気機は、スクリュー径と中空軸の内径の比を3.0以上に設定するとともに 、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしているため、空気量に対するスクリューの出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、気泡を水面に浮上することなく、水槽の底部まで送り込むことができ、中空軸の回転数を1200rpm以下に設定することができることと相俟って、矩形の深い水槽においても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曝気機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は本発明の曝気機の一実施例を示す。
この曝気機Bは、例えば、下水や汚水を処理する矩形の深い水槽Aに設置するもので、水槽Aの上方位置に、フレーム等にて支持されるようにする。
【0010】
曝気機Bは、本体フレームFに軸受3を介して中空軸1を回転可能に、かつ略鉛直になるように配設するとともに、中空軸1の下端にスクリュー2を備えるようにする。
【0011】
中空軸1は、モータ4の回転をスクリュー2へ伝えるとともに、水中に空気を送り込むようにするもので、スクリュー2が所定の水深に達するようにその長さを定め、長尺の1本又は本実施例のように管継手11を介して2本以上を接続して所定の長さとなるようにする。
【0012】
また、本体フレームFには、スクリュー2を回転駆動するためのモータ4又は減速機付モータを取り付け、モータ4と中空軸1とを、ギア、チェン、ベルト等の動力伝達機構5を介して、必要に応じて、所要の減速をして、動力を伝達するように構成する。
【0013】
また、中空軸1の上端には、スイベル等の回転継手9を介して給気管7を接続する。
この給気管7には、バルブ8を取り付けて、給気、給気停止を選択的に行えるようにする。
そして、給気管7には、送気用の送風機6又は圧力空気供給源を接続して、バルブ8を開放したとき、送風機6又は圧力空気供給源から空気を供給して水中にあるスクリュー2の先端水域内の中空軸1の軸端部から空気を小さな気泡として噴出させて水中に送り込むようにする。
【0014】
スクリュー2は、中空軸1の軸端側に取り付けられた1枚又は複数枚の羽根からなり、図1に示すように、スクリュー径Dと中空軸1の内径dの比D/dを3.0以上に設定する。
このように、スクリュー径Dを中空軸1の内径dとの比率において大径とすることにより、空気量に対するスクリュー2の出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、水流が速くなくても水槽Aの底部まで達する十分な下方流を得ることができ、モータ4による中空軸1の回転数を1200rpm以下に設定するようにしても、気泡を水面に浮上することなく、水槽Aの底部まで送り込むことができ、矩形の深い水槽Aにおいても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができるものとなる。
【0015】
次に、曝気機Bの動作について説明する。
送風機6から、給気管7及びバルブ8を介して供給された空気は、中空軸1の軸端のスイベル等の回転継手9を通って中空軸1に供給される。
中空軸1に供給された空気は、中空軸1の下端に設けられたスクリュー2により微細化され、水中に放出される。
【0016】
この時、スクリュー径Dが、中空軸1の内径dとの比率において大径とされているので、空気量に対するスクリュー2の出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、水槽Aの底部まで達する十分な下方流を得ることができ、モータ4による中空軸1の回転数を1200rpm以下に設定するようにしても、気泡を水面に浮上することなく、水槽Aの底部まで送り込むことができ、矩形の深い水槽Aにおいても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができる。
【0017】
【発明の効果】
本発明の曝気機によれば、スクリュー径と中空軸の内径の比を3.0以上に設定するとともに、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしているため、空気量に対するスクリューの出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、気泡を水面に浮上することなく、水槽の底部まで送り込むことができ、中空軸の回転数を1200rpm以下に設定することができることと相俟って、矩形の深い水槽においても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができ、下水や汚水を曝気処理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の曝気機の一実施例を示す正面図である。
【図2】 従来の曝気機を示す正面図である。
【符号の説明】
A 水槽
B 曝気機
F 本体フレーム
1 中空軸
2 スクリュー
3 軸受
4 モータ
5 動力伝達機構
6 送風機
7 給気管
8 バルブ
9 回転継手
Claims (1)
- 下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を矩形の水槽に略鉛直に設置するようにした曝気機において、スクリュー径(D)と中空軸の内径(d)の比(D/d)を3.0以上に設定するとともに、中空軸の回転数を1200rpm以下に設定するようにし、かつ、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしたことを特徴とする曝気機。
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