JPH0231200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は曝気装置、特に底が水面下の非常に
深い位置に設けられた深層曝気装置に関する。

従来、曝気槽の底は深くても水面下5m前後で
あるが、同体積の汚水を処理する場合、底の深さ
を10m〜数10mにすれば曝気槽の底面積ないし設
置面積は少くて済むなどの理由で近来は曝気槽が
深層化する傾向にある。

しかし、この深層曝気の場合、槽内底部から散
気するにはその水深に応じて高まつた高水圧に抗
して送気を行わねばならず、このため従来は高水
圧に打勝つだけの圧縮力を有するコンプレツサな
どの機器を用いて送気し、散気しているが機器が
複雑で高価である他に、騒音が発生することなど
種々の問題点を有する。

また、曝気効率の面からは、全面曝気すなわち
曝気槽全面で散気する方式が有利であることが判
つている。しかしこの方式は散気手段の保守点検
に困難を伴うことや、このような方式に適した散
気装置が無かつたことから採用されていない。

そこで本考案は上述の様な高価で複雑な機器を
一切用いないと共に、騒音も発生せずに底面散気
式の深層曝気を行うことが可能であり、また全面
曝気が可能な深層曝気装置を提供することを目的
とするもので、以下、図示の実施例を参照して説
明する。

各図において、１は底１′が水面下に深く設け
られた深層曝気槽で、周知の如く曝気処理すべき
汚水は導管１ａにより槽内に供給され、導管１ａ
で槽内に供給された汚水の量だけ槽内からは例え
ばオーバフロによつて処理水が流出する。

上記底１′からは上端が水面近くに達する邪魔
板１０が起立し、槽内を曝気部Ａと非曝気部Ｂと
に区劃する。

２はＵ字形の循環管で、上端部２′により曝気
槽１の側壁を跨ぐ。この上端部２′の一端から下
がる管２ａは曝気槽の曝気部Ａの水面下に突入
し、下端は曝気部Ａの底の近傍に開口し、上端部
２′の他端から下がる管２ｂは曝気槽の外を下向
きに延びる。この管２ａと２ｂの下向き長さは
ほゞ等しい。

管２ａは第１図の実施例では一本であるが、第
２図の実施例に示すように上端部２′の途中から
分岐して下向きに設け、複数本にしてもよい。

そして、ポンプＰを槽外の底１′とほゞ同レベ
ルに設置し、非曝気部Ｂの底部に連通した抜出管
４をポンプの吸込側に接続し、吐出側に管２ｂの
下端を接続し、非曝気部Ｂ中の液をポンプで管２
ｂ中を上向流させるようにしてある。又、循環管
２には、上端部２′を含む途中、こゝでは管２ａ
の水面上の部分に、管内に空気ないし酸素（以
下、空気とのみ記す。）を供給し、管２内を流れ
る液に空気を混入させるための混入装置３を設け
る。

尚、循環管の管２ａは管内を液が流下するため
流下管、管２ｂはポンプで下端に供給された液が
押上げられて上向流するため押上管とも記す。

以上の構成によりポンプＰを運転すると、深層
曝気槽の非曝気部Ｂの底部から液は循環管２の押
上管２ｂ中を上向流し、上端部２′を通じ流下管
２ａ中を流下し、曝気部Ａの底部に排出され、こ
うして深層曝気槽内の液は循環管２により循環す
る。そして、混入装置３が循環管２の途中の管内
に空気を供給するので、流下管２ａの下端から曝
気部Ａの底部に排出される液中には空気が気泡の
形で多量に含まれ、この気泡が曝気部Ａ内を浮上
することにより曝気部内の液は十分に曝気され
る。

又、ポンプＰは邪魔板１０により曝気部Ａと区
画された非曝気部Ｂの液を吸込んで押上管２ｂに
供給するので、曝気部に排出される気泡を吸込む
ことがなく、従つてポンプが気泡を吸込むトラブ
ルは生じないと共に、ポンプが気泡を吸込みなが
ら液を循環した場合、槽内の液はクリーム状にな
り、粘性を帯びて曝気槽の運転が下可能になる
が、その虞も全く無い。更に、混入装置３で循環
管内に混入された空気は流下管中を液に同拌して
輸送される過程で気液二相流の乱れにより微細化
され、溶解効率は極めて高い。そして、従来のよ
うに多孔質材料からなる散気装置のように目詰り
を起す部分は全くないため保守、管理に手数は
かゝらず、底が水面下の非常に深い位置にあり、
点検、修理が困難な深層曝気槽にとつては非常に
好都合である。

空気の混入装置３はこの実施例では流下管２ａ
を槽底部から上端が水面上に達する下管と、上端
部２′から下向きに下がつた上管とで構成し、下
管の上端には底が漏斗形をし、内部にブロアＢか
ら空気が供給される密閉の給気室６を設け、上管
の下端部の先細なノズル７を給気室６中に上から
突入させてそのノズル７と給気室の漏斗形をした
底６′との間に円錐面状の間隙８を保たせ、室内
に供給された空気を上記間隙８を通じ流下管を流
れる液に供給する様になつている。しかし、混入
装置は必ずしもこの図示のものに限定されず、エ
ゼクタタイプにしてもよく、この場合はプロワー
の使用を省略できる利点がある。又、流下管や押
上管中にブロワーＢから来る送気管をＴ字管継手
で連通させて空気を管内に吹込む型式のものも使
用できる。特に押上管２ｂの下端部に空気を吹込
むと、吹込んだ空気が液をエアリフトし、ポンプ
を助ける効果がある。尚、流下管の途中に混入装
置を設ける場合はその水面上か、水面下にしても
なるべく浅い位置とし、送気に大きな動力を要さ
ない様にすべきである。

又、流下管の下端部は、槽底面積が比較的小さ
い場合は流下管をそのまゝ開口しておくだけでよ
いが、しかし管内で折角微細にした気泡が会同し
て大きくなるのを防ぎ、且つ槽内に均一に分散さ
せて浮上させることができる様に分散手段を設け
ることが、特に槽底面積が広いような場合には望
ましい。分散手段としては流下管の下端の真下に
コーン部材を設けて置き、流下する液を四方に分
散させたり、場合によつては流下管の下端にエル
ボを付けて飛距離をのばす様にしてもよいが、気
泡分散径を大きくし、且つ気泡の会同を防止し、
更に槽内液体をむらなく循環動させたりするため
には図示したような分散手段が良好である。即
ち、図示の実施例の分散手段９は槽底に下部コー
ン部材９ａを配置し、この部材の上方に一定間隔
を保つて上端が流下管２ａに連絡している上部コ
ーン部材９ｂを配置したものである。従つて両コ
ーン部材９ａ，９ｂ間には全周に開口９ｃが形成
され、こゝから均一に分散させることができる。
しかし、分散手段は図示のものに限らず、例えば
周囲方向にゆるやかに曲がつた複数本の、好まし
くは先細状の枝管群に分岐し、底１′上に気液を
排出させるものでも、上向きのノズルを有する分
散管を底１′上に設置するか、底１′に埋設し、流
下管の下端をこの分散管に接続する様にしたもの
でもよい。いずれにしても、本考案は槽底面積が
広い場合であつても分散手段を均等に配置するよ
うにすると曝気槽全面が散気され、曝気効率の高
い全面曝気が得られる。

更に又、第２図の実施例の様に、分散手段の上
部コーン部材９ｂと流下管２ａの連絡個所に、上
部コーン部材９ｂが流下管２ａの下端と間隔を保
つて取囲む様にすることにより間隙１１を設けて
置くと、流下管の液の流れ作用でこの間隙１１か
ら槽内の液を吸込むことができるので槽内の液循
環が一層良好になる。

第１図の実施例の実験装置によるテスト結果で
は各一本宛の流下管の直径は40〜300mm、流下管
内の液空塔速度Ｕは150＜Ｕ＜350（cm／sec） 流下管内のガス空塔速度Ugは0.1＜Ug／Ｕ＜1.0 の運転条件で好結果を収めることができ、水深
10mの曝気槽の場合で動力効率の値は２〜2.5Kg_-
０２／KWHrとなつた。尚、流下管内の液空塔速度
を上記した150＜Ｕ＜350cm／secの範囲外にす
ると動力効率は低下するので上記範囲内で運動を
行う。

この様に本考案によれば動力効率が高く、しか
も高負荷、深槽になるほど動力効率は大きくなる
ので高負荷運転にも有利であるほか、酸素の溶解
効率が高いのでし尿等排ガス処理を要する場合に
有効であり、ポンプが気泡を吸込むトラブルの発
生がないと共に、目詰り等維持管理上の問題点は
ない。又、空気を混入させるためにブロアで送気
するにしても汎用の通常のものが使用できる。

この考案は以上で明らかな様に優れた深層曝気
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図
は他の一実施例の縦断面図で、図中、１は曝気
槽、２は循環管、２ａはその流下管、２ｂは同押
上管、３は混入装置、９は分散手段、Ｐはポンプ
を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 深層曝気槽と、上記深層曝気槽の底から起立
   し、上端が槽内の水面近くに位置して前記深層曝
   気槽の内部を曝気部と非曝気部とに区劃する邪魔
   板と、倒Ｕ字形で、前記深層曝気槽の側壁を跨ぐ
   上端部、該上端部の一端から前記深層曝気槽の曝
   気部の水面下に突入して下端が曝気部の底の近傍
   に開口した流下管、及び前記上端部の他端から深
   層曝気槽の外を下に延びる上記流下管とほゞ同長
   の押上管を備えた循環管と、前記深層曝気槽の非
   曝気部の底から液を押上管の下端に供給して管内
   を上向流させるポンプと、前記循環管の途中に設
   けられて管内に空気ないし酸素を供給し、管内を
   流れる液に空気ないし酸素を混入させる混入装置
   とを有し、流下管内での液空塔速度Ｕを150＜
   Ｕ＜350cm／secで運転することを特徴とする曝
   気装置。