JP4082593B2 - 曝気機の運転方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、曝気機の運転方法に関し、特に、水中に空気(酸素)を供給する好気運転(曝気運転)と、水中に空気(酸素)を供給しない嫌気運転(攪拌運転)とを、電動機の回転方向を切り替えるだけで、簡単な機構で嫌気運転を静粛に、好気運転を高効率で行うことができるようにした曝気機の運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、水中に空気を供給する好気運転と、水中に空気を供給しない嫌気運転とを、交互に切り替えて汚水処理を行う場合、汚水処理槽の水面付近に曝気機を設置して、好気運転時には、電動機により回転駆動される回転軸を上昇させて、一方向に回転させることにより、汚水を吸い上げ、噴水のように汚水を周囲に飛散させて汚水の落下により水中に空気を送り込んでエアレーション(曝気)を行い、一方、嫌気運転時には、回転軸を降下させて、逆方向に回転させることにより、汚水中に水流を発生させて攪拌を行うようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の曝気機においては、好気運転と嫌気運転とを切り替える場合、電動機により回転駆動される回転軸の回転方向を切り替えることに加えて、好気運転時には、汚水を吸い上げ、噴水のように汚水を周囲に飛散させ、一方、嫌気運転時には、汚水中に水流を発生させるため、攪拌羽根を取り付けた回転軸を昇降させる昇降機構が必要となり、曝気機の構造が複雑になるという問題があった。
また、構造を簡易とするため、曝気機を固定する装置においては、嫌気運転時、攪拌羽根が水面と接触して断続音による激しい騒音を発生するという問題があった。
さらに、騒音が発生しないよう、上部の攪拌羽根の下部が水面に浸漬しないよう水面より上方に配置した場合には、下部の攪拌羽根による揚水力を増加させる必要があるため、上部の攪拌羽根による吸い込みの妨げとなり、好気運転時の酸素移動動力の効率を低下させるという問題があった。
【0004】
本発明は、上記従来の曝気機の有する問題点に鑑み、電動機の回転方向を切り替えるだけで、簡単な機構で、水中に空気を供給する好気運転を効率的に、水中に空気を供給しない嫌気運転を静粛に行うことができ、かつ、水位変動に追従し、水面に対する設置位置を一定に保つことができる曝気機の運転方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の曝気機の運転方法は、電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備え、稼働による回転反力を拘束するように索条にて繋留した曝気機の運転方法において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持し、曝気機を繋留する索条の長さを水位変動に追従して曝気機が一定の許容範囲内で浮沈して水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるように中立位置で余裕が生じる長さに設定するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるようにし、嫌気運転時に曝気機の逆方向の回転により発生する下向きの水流の反力の作用によって曝気機全体を浮上させて筒体内水面上方位置になるようにしたことを特徴とする。
【0006】
この曝気機の運転方法は、電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備え、稼働による回転反力を拘束するように索条にて繋留した曝気機の運転方法において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持し、曝気機を繋留する索条の長さを水位変動に追従して曝気機が一定の許容範囲内で浮沈して水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるように中立位置で余裕が生じる長さに設定するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるようにし、嫌気運転時に曝気機の逆方向の回転により発生する下向きの水流の反力の作用によって曝気機全体を浮上させて筒体内水面上方位置になるようにすることにより、嫌気攪拌時において曝気機の逆方向の回転による反力で上部攪拌羽根を上昇できるため、上部攪拌羽根と水面とが接触しないから水面との接触による騒音発生を未然に防止して静粛な運転が可能となり、また、水位変動に追従し、水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるため、複雑な昇降機構を省略することができ、曝気機の構造が簡易となり、維持管理が容易で、信頼性の高い曝気機を得ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曝気機の運転方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0008】
図1〜図3に、本発明の曝気機の運転方法を適用する曝気機の一実施例を示す。
図1は、曝気機1を矩形形状の汚水処理槽に設置し、好気運転を行っている状態を、図2は、嫌気運転を行っている状態を、それぞれ示す。
【0009】
ところで、この曝気機1が設置される汚水処理槽Aは、特に限定されるものではないが、汚水処理を行うために汎用されている矩形形状をした所要容量を有するもので、汚水処理槽Aの中央部に曝気機1が設置される。
この曝気機1は、フロート8により汚水処理槽A内の水面に浮遊状態に、かつ水位変動に対応できるよう、さらに曝気機の稼働による回転反力を拘束するようにワイヤー等の索条9にて繋留し支持するように配設する。これにより、汚水処理槽Aの全体の汚水の曝気・攪拌を均一に行えるようにする。
この場合、索条9の長さは、水位変動に追従して曝気機1が一定の許容範囲内で浮沈して、水面に対する曝気機1の設置位置を一定に保つことができるようにするため、中立位置で若干の余裕(弛み)が生じるように設定するようにする。
【0010】
また、曝気機1は、図1及び図3に示す実施例のように、フロート8にて曝気機全体が浮遊状態に支持するようにするが、水面上に配置された回転方向を切り替えることができる電動機7の駆動軸の下端に、水中の所定深度に達する長さを有する回転軸2を鉛直に接続し、この回転軸2の周囲を、所定の間隔をあけて覆う円筒形状の筒体5を、水面下から水面上方にかけて配設し、さらにこの回転軸2に、2種類の攪拌羽根3,4を取り付けて構成する。
このフロート8は、特に限定されるものではないが、例えば、筒体5の外周部に取り付けるようにする。
【0011】
この円筒形状の筒体5の上端は、汚水を周囲に飛散させることができるように、曝気機1の水上部と所定の間隔をあけて配設するとともに、筒体5の下端部は、ストレート又は図示するように漏斗状にやや拡開するように形成するようにし、これにより、筒体5の下方の槽底部の汚水を、該筒体5内に吸い込みやすくするようにする。
【0012】
また、回転軸2に取り付ける2種類の攪拌羽根3,4を、好気運転時、筒体5内に送り込まれた汚水を吸い上げるための、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体5内水面下方位置になるように配設した上部攪拌羽根3と、好気運転時、汚水を筒体5内に送り込むとともに、嫌気運転時、汚水中に水流を発生させて攪拌を行うための、筒体5の下端より下方の水中に位置し、常に水中になるようにして配設した下部攪拌羽根4とに、分断して配設するとともに、汚水を周囲に飛散させることができるように、上部攪拌羽根3の上方部に逆円錐部材6を配設して形成するようにする。
【0013】
この場合、攪拌羽根3,4は、水流を発生することができるものであれば、同じ構造としても、あるいは異なる構造としてもよく、その構造は図示のものに限定されない。
そして、攪拌羽根3,4を、上部攪拌羽根3と下部攪拌羽根4とに分断することにより、両者を異なる構造とすることが容易になる。
【0014】
次に、この曝気機1の動作について説明する。
まず、好気運転の開始時には、図1に示すように、電動機7により回転駆動される回転軸2を一方向に回転することにより、筒体5の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根4によって、汚水処理槽A内の汚水に、汚水処理槽A内中央部に上向きの水流10が発生し、この上向きの水流10により汚水を筒体5内に送り込むようになる。これにより、少なくともその下部の一部が筒体5内水面下方位置になるように配設されていた上部攪拌羽根3が、この筒体5内を上昇するよう筒体5内に送り込まれた汚水を吸い上げるようになり、逆円錐部材6に衝突して筒体5の上端との隙間より噴水のように汚水を周囲に飛散させる。
【0015】
この周囲に飛散した汚水が、汚水水面に落下する際、汚水中へ空気を送り込むようになり、また汚水の水滴飛散による空気との接触とが行えるようになる。
以後、継続的に噴水のように汚水を周囲に飛散させてエアレーションによる好気運転を行うことができる。
また、これと併せて、筒体5の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根4によって、汚水処理槽Aの中心部では、上向きの水流10が発生し、これが、汚水処理槽Aに循環水流を発生させて汚水処理槽A全体の攪拌を行うことができる。
【0016】
そして、回転軸2の回転開始時は、少なくともその下部の一部が筒体5内水面下方位置になるように配設した上部攪拌羽根3は、筒体5の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根4によって発生する上向き水流10により、汚水が筒体5内に送り込まれることによって、筒体5内が汚水で充満すると、上部攪拌羽根3によって、筒体5内に送り込まれた汚水を連続して吸い上げることができる。
【0017】
一方、嫌気運転時には、図2に示すように、電動機7により回転駆動される回転軸2を逆方向に回転することにより、筒体5の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根4によって、汚水処理槽Aの中心部では、下向きの水流11が発生し、これが、汚水処理槽Aに循環水流を発生させて汚水処理槽A全体の攪拌を行うことができる。
【0018】
そして、この嫌気運転時には、曝気機1の逆方向の回転により発生する下向きの水流11にて、フロート8にて浮遊状態で、索条9にて繋留されている曝気機全体にその反力が作用するようになって、好気運転時の水面に対する位置よりもフロート8ごと曝気機全体が浮上するようになり、このため上部攪拌羽根3は、筒体5内の水面より完全に上方位置となり、筒体5内で空転し、水面を打つ接触音による騒音を発生するのを防いで静粛に運転でき、かつ嫌気運転に悪影響を及ぼさないようにすることができる。
なお、曝気機1の好気運転、嫌気運転によるその回転方向に関係なく、曝気機1は索条9にて繋留されているので、その回転による反力を拘束することができ、水位の変化には許容範囲内で浮沈を許容されることから、水位変動に追従し、水面に対する曝気機1の設置位置を一定に保つことができるため、安定した汚水の曝気攪拌、嫌気攪拌が行える。
【0019】
以上、本発明の曝気機の運転方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【0020】
【発明の効果】
本発明の曝気機の運転方法によれば、電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備え、稼働による回転反力を拘束するように索条にて繋留した曝気機の運転方法において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持し、曝気機を繋留する索条の長さを水位変動に追従して曝気機が一定の許容範囲内で浮沈して水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるように中立位置で余裕が生じる長さに設定するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるようにし、嫌気運転時に曝気機の逆方向の回転により発生する下向きの水流の反力の作用によって曝気機全体を浮上させて筒体内水面上方位置になるようにすることにより、嫌気攪拌時において曝気機の逆方向の回転による反力で上部攪拌羽根を上昇できるため、上部攪拌羽根と水面とが接触しないから水面との接触による騒音発生を未然に防止して静粛な運転が可能となり、また、水位変動に追従し、水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるため、複雑な昇降機構を省略することができ、曝気機の構造が簡易となり、維持管理が容易で、信頼性の高い曝気機を得ることができる。
【0021】
また、曝気機の稼働により回転反力が発生しても、索条にてその回転反力を拘束し、しかも水位の変動に対しては浮沈するようにすることができるので、簡単な機構で安定した汚水の曝気、嫌気攪拌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の曝気機の運転方法を適用する曝気機の一実施例を示し、好気運転を行っている状態を示す断面図である。
【図2】 同嫌気運転を行っている状態を示す断面図である。
【図3】 曝気機の拡大図である。
【符号の説明】
A 汚水処理槽
1 曝気機
2 回転軸
3 上部攪拌羽根
4 下部攪拌羽根
5 筒体
6 逆円錐部材
7 電動機
8 フロート
9 索条(ワイヤー)
10 上向きの水流
11 下向きの水流
Claims (1)
- 電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備え、稼働による回転反力を拘束するように索条にて繋留した曝気機の運転方法において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持し、曝気機を繋留する索条の長さを水位変動に追従して曝気機が一定の許容範囲内で浮沈して水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるように中立位置で余裕が生じる長さに設定するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるようにし、嫌気運転時に曝気機の逆方向の回転により発生する下向きの水流の反力の作用によって曝気機全体を浮上させて筒体内水面上方位置になるようにしたことを特徴とする曝気機の運転方法。
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