JP4068586B2 - 曝気槽における散気体の昇降装置 - Google Patents

Description

この発明は、曝気槽における散気体の昇降装置に関するものである。

一般に、汚泥を好気性微生物により生物学的に処理する好気性処理は、曝気槽の底面に、その底面に沿う散気体を水平状態に設け、その散気体に空気を送り込むことにより、散気体に設けた噴出孔から曝気槽内に気泡状の空気を供給して曝気するようにしている。

この好気性処理を行う曝気槽において、処理を継続していると、上記散気体の噴出孔に目詰まりなどが生じて、円滑な曝気が行われなくなる場合がある。このため、噴出孔を清掃するなど散気体のメンテナンスが定期的に必要となる。しかし、このメンテナンスのために槽内を水抜きすると、その間、水処理がストップしてしまうため、従来からこの種の曝気槽には、水抜きせずに散気体を清掃、点検、取替えできるように、その散気体を槽底から上面開口付近まで上昇させる昇降装置が備えられる。

この昇降装置としては、従来から散気体をワイヤで吊り上げるものが一般的であり、その吊り上げ態様としては、例えば、図３に示すように、曝気槽１内の散気体２０をワイヤ２２で引張ることにより、蝶番２１を介して散気体２０が水平状態から垂直状態に回転し、その状態で、ワイヤ２４等により吊り上げるもの（例えば、特許文献１参照）がある。また、槽外から散気体に通じる送気管を吊り上げ部材に兼用して、その送気管をスイベルジョイント等を介して継手部で回動可能とし、その送気管を継手部を介してスイングさせる（折り畳む）ことにより、送気管下端に接続した散気体を昇降可能としたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、散気体を合成樹脂等で構成して軽量化することにより、その散気体内部に供給される空気の浮力によって、散気体を槽底から水面付近まで上昇させるようにした技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−２４６３９４号公報 特公昭５０−２３５４６号公報 特開昭５３−１４４１５４号公報

しかし、特許文献１に記載の昇降装置では、図３に示すように、曝気槽１外部に別途、その散気体２０に通じるワイヤ等の吊上げ、巻取り機構を設けなければならず、昇降装置が大型化、複雑化する。装置が大型化、複雑化すると、装置が高価となりコスト面での負担が大きくなるので好ましくなく、また、メンテナンスの頻度がさらに増して維持管理が煩雑となるので好ましくない。

さらに、特許文献２に記載の昇降装置では、その散気体に通じる送気管が複雑な構造のものとなり、前記継手部を介してスイングする送気管の可動スペースが、その曝気槽内に充分確保できなければならない。このため、この装置は、曝気槽の幅が狭い場合などには使用できない場合もある。

また、特許文献３に記載の昇降装置においては、散気体が軽量であるため、その散気体が曝気槽底部で稼動中の際にも、散気体内部に供給された空気によって浮力が生じて浮き上がろうとする。このため、散気体を槽底に安定させるためには、その散気体及び槽底などに、別途浮き上がり防止の手段を設けなければならず、この浮き上がり防止の手段を設けるために曝気槽の幅を必要以上に広くしなければならない。さらに、散気体を上昇させ得る安定した浮力を生じさせるためには、その形状が限定されるとともに、その散気体には大量の空気を供給して内部に維持しなければならず、散気体の容積が曝気容量に比べて大きくなりすぎる。また、その供給した空気は常時噴出孔から放出されるため、上昇中の浮力が安定しないという問題もある。

そこで、この発明は、簡単な装置で安定して散気体を昇降できるようにし、また、散気体の形状、構造を大型化しないようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、散気体にエアバッグを取付けて、その散気体に浮力を作用させるようにしたのである。散気体は浮力の増減でもって曝気槽内を昇降するので、大掛かりで複雑な昇降設備を必要としない。

具体的な構成としては、曝気槽の底面に散気体を設け、その散気体に散気空気供給用の可撓性ライザー管を接続するとともに、前記散気体にエアバッグを設けて、このエアバッグに空気を給排することにより、前記散気体を曝気槽の底面と液面との間を昇降自在としたのである。

このようにすれば、そのエアバッグ内に介在する空気の量を増減することにより、散気体に作用する浮力を調整できるので、その浮力を大きくすれば、散気体は浮上し、また、その浮力を少なくすれば、散気体は、その自重により曝気槽底面に沈んで安定するので、散気体及び曝気槽底面に固定手段等を設ける必要がない。また、この昇降装置を設けるために、曝気槽の形状、大きさや、あるいは散気体の形状、大きさ、その他構成は特に限定されないので、このエアバッグを使用した昇降装置は、任意の構成による曝気槽、散気体に使用可能である。

なお、そのエアバッグへの空気の給排は、前記可撓性ライザー管から分岐してエアバッグに接続される空気供給管を介して行うようにしてもよい。このようにすれば、空気供給手段（ブロワ等）から供給される空気は、曝気槽稼動時にはライザー管を介して散気体へ、メンテナンス時には、空気供給管を介してエアバッグへと、また必要に応じてその両方へと選択的に供給できるので、エアバッグ用の別の空気供給手段の増設を伴うことなく、曝気用エアを流用することにより空気供給手段を兼用して、簡単な装置でもって散気体の昇降が可能となる。

また、散気体の構成を、定置フレーム上に散気管を取付けたものとし、前記エアバッグは、その定置フレーム下方に設けるようにしてもよい。このようにすれば、散気体が浮上した際には、その定置フレームも水面上に位置するので、そのフレーム上を歩行することができる。このため、曝気槽上に、散気体を清掃、点検、取替え等するための作業スペースをあらためて設ける必要がないので便利である。

この発明は、上記のようにしたので、簡単な装置で安定して散気体を昇降でき、また、散気体の形状、構造を大型化させることがない。

一実施形態を図１及び図２に示す。この実施形態の曝気槽における散気体の昇降装置は、
曝気槽１内の底面２に載置された定置フレーム５と、そのフレーム５上に張り巡らされた散気管６からなる散気体１０を、その曝気槽１内を底面２と液面１５との間で昇降させる装置である。

図１に示すように、定置フレーム５上にライザー管３下端から引き出されたヘッダー管３’が固定されており、このヘッダー管３’から散気管６が適宜分岐して、各管３’，６がパイプサポート等を介して前記定置フレーム５上面から所定の距離の高さに固定されている。その散気管６には微小な大きさの散気孔１１が設けられて、ライザー管３を介して送り込まれた空気が曝気槽１内に放出されるようになっている。この定置フレーム５の下方に、その下面全面に亘ってエアバッグ１２を取付ける。エアバッグ１２は、樹脂等からなる袋状のものが使用され、内部に空気が充填されることにより膨らんで、その充填口を閉じれば内部に空気が維持されるようになっている。なお、定置フレーム５の素材には自由なものが使用できるが、散気体１０が昇降する際の水の抵抗を減らすため、グレーチングなどの網目状のものが好ましい。

前記ライザー管３は、曝気槽１外に設けられたブロワ等の空気供給手段（図示せず）に空気配管１６を介して接続されており、ライザー管用バルブ７を開いて空気供給手段からライザー管３に空気を送り込むと、ヘッダー管３’から散気管６に空気が供給されて、曝気槽１内の水が曝気されるようになっている。このとき、エアバッグ１２内には空気は充填されておらず、仮に充填されていたとしても、それは、散気体１０の自重に対して、それを上昇させる浮力を生じさせない程度の少ない空気量であると考えてよい。このため、散気体１０は、曝気槽１の底面２付近で安定して載置された状態にある。

散気体１０を、浮上させたい時には、前記ライザー管用バルブ７を閉じて、一旦、空気供給手段を停止させた後、図中に示すエアバッグ用バルブ８を開放する。このとき、エア抜き用バルブ９は閉じられている。

再度、空気供給手段を起動すると、その空気供給手段から、空気配管１６を介して空気供給管１３に空気が供給されて、エアバッグ１２内に空気が充填される。その充填空気量が散気体１０に浮力を発生させる所定の量に至ると、前記空気供給手段を停止するとともに、エアバッグ用バルブ８を閉じれば、散気体１０は、その操作と前後して液面１５に向かって浮上する。このとき、前記ライザー管３は、可撓性を有しているので、その散気体１０の上昇に伴って撓んで追随し、昇降の邪魔になることがない。

液面１５近くにまで散気体１０が上昇すると、その散気体１０に設けたフック４と、曝気槽１の上部開口付近に設けたフック１４とを係止して、散気体１０が動きにくいようにする。このように係止すれば、液面１５上に浮かぶ散気体１０の揺れを防止してメンテナンス等の作業を安定してすることができ、また、万が一、エアバッグ１２内の空気が漏れ出て浮力が不足するようになっても、散気体１０が沈まないので安全である。

散気体１０のメンテナンス等が終了し、再び散気体１０を稼動させる場合には、散気体１０を沈めるために、まず、前記フック４，１４を外す。次に、空気供給管１３から分岐する排出管１７に設けられたエア抜き用バルブ９を微開させる。急激に散気体１０が沈まないようにするためである。

散気体１０が沈んで曝気槽１の底面２に至ると、前記エア抜き用バルブ９を閉じて、以後、前述のライザー管３を介して散気管６へ空気を送り込む作業を行うことになる。このとき、散気体１０と曝気槽１の底面２との間に、ショックを吸収するための周知の緩衝装置を設けておくことが望ましい。散気体１０が底面２に着地する際に衝撃が少なくなるからである。

この実施形態では、ライザー管３に可等性を有するものを使用したが、この実施形態には限定されず、可撓性を有さない剛体のライザー管３を使用してもよい。この場合、散気体１０の昇降に伴って、そのライザー管３と空気配管１６等との接続が維持されるようにしておけばよい。また、この実施形態で使用した排出管１７及びエア抜き用バルブ９を設けずに、空気配管１６に接続された空気供給手段によって、エアバッグ１２内の空気を排気できるようにしてもよい。

さらに、前記エアバッグ１２は、この実施形態では樹脂等からなる袋状のものを使用したが、例えば、このエアバッグ１２の他の実施形態としては、下向きの凹形エア溜め部を有する剛体からなるエアバッグ１２を構成してもよい。この構成では、前記下向き凹形のエア溜め部には、空気が上方及び横方向四方に逃げないように確保され得るので、前記袋状のエアバッグ１２と同様の効果が得られるのである。また、下方の面が曝気槽１内の水中に開放されているので、エア溜め部の空気の開放が比較的簡単である。

また、エアバッグ１２は、この実施形態のように、定置フレーム５下方に取付けるようにしてもよいし、場合によっては、定置フレーム５上方、あるいは、前記ヘッダー管３’や散気管６などに上方、下方を問わず直接取付けるようにしてもよく、そのエアバッグ１２の散気体１０に対する上下方向の取付位置は自由である。ただし、そのエアバッグ１２の散気体１０に対する平面方向への取付位置は、散気体１０の平面方向全面とするか、あるいは、その中心位置（平面方向の重心位置）に対し対称配置することが望ましい。散気体１０が、曝気槽１の底面２に沿って平行移動しながら浮上、沈下できるようにするためである。

なお、この実施形態では、散気体１０に定置フレーム５を設けて、散気体１０が液面１５に浮上した際の作業スペースを確保できるようにしたが、この定置フレーム５は必要に応じて省略してもよい。また、散気体１０は、この実施形態のように、散気管６から構成されたものを採用してもよいし、例えば、散気パネル等で構成された同様な曝気機能を有する他の種類の散気体１０を採用してもよい。

一実施形態の斜視図 同実施形態の切断正面図 従来例の切断正面図

符号の説明

１ 曝気槽
２ 曝気槽底面
３、２３ ライザー管
３’ ヘッダー管
４，１４ フック
５ 定置フレーム
６ 散気管
７ ライザー管用バルブ
８ エアバッグ用バルブ
９ エア抜き用バルブ
１０，２０ 散気体
１１ 散気孔
１２ エアバッグ
１３ 空気供給管
１５ 液面
１６ 空気配管
１７ 排出管

Claims (1)

1. 曝気槽１の底面に散気体１０を設け、その散気体１０に散気空気供給用の可撓性ライザー管３を接続し、前記散気体１０にエアバッグ１２を設けて、このエアバッグ１２に空気を給排することにより、前記散気体１０を曝気槽１の底面２と液面１５との間を昇降自在とし、前記散気体１０は、定置フレーム５上に散気管６を取付けたものであり、前記エアバッグ１２は、その定置フレーム５下方に設けられることを特徴とする曝気槽における散気体の昇降装置。

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