JPH0618635Y2 - 接触曝気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【技術分野】

本考案は、汚水浄化槽や合併処理装置等の汚水処理や水
の浄化のための装置に用いられる接触曝気装置に関す
る。

【背景技術】

浄化槽や合併処理装置等の汚水処理装置においては、接
触曝気方式の処理方法が知られている。これは、例えば
第１１図に示すような構造を有するものである。即ち、
処理槽４内へ送り込まれた汚水はまず沈澱分離室５で固
形物などが沈澱させられ、沈澱物と分離された汚水は接
触曝気室６へ送られる。接触曝気室６内には平板状の接
触酸化板１を平行に配設したものが配設されており、こ
の接触酸化板１には好気性微生物が繁殖させられてお
り、接触曝気室６の隅に配管された散気管９からエアを
噴き出すことによって接触曝気室６内で汚水を循環さ
せ、接触酸化板１間の間隙に汚水を通過させ、接触酸化
板１に寄生している好気性微生物により汚濁物質を好気
性処理し、更に沈澱室７と消毒室８を経て処理水を外部
に流出させるものである。 しかしながら、このような平板状の接触酸化板１を平行
に配設して接触酸化板１間の間隙に汚水を通過させる従
来の構造では、接触酸化板１の細部にエアが供給され
ないために汚濁物質の部分的腐敗が進行する、接触曝
気室６内の接触酸化板１の充填率を大きくできない、と
いう欠点があった。 つまり上記の接触曝気装置では、第１２図に示すよう
に、散気管９が接触曝気室６内の底面近くの接触酸化板
１の片側に配設され、散気管９から噴出されるエアによ
ってエアを第１２図の矢印のように接触酸化板１間の間
隙内を回流させ、このエアの供給によって接触酸化板１
の表面に寄生した好気性生物膜イを増殖させ、汚水を好
気性処理して浄化している。また、ある程度膜厚が厚く
なった生物膜イは接触酸化板１から剥離し、剥離汚泥返
送部１０から沈澱分離室５へ返送される。しかし、接触
酸化板１の表面の生成生物膜イは、第１４図の(a)(b)
(c)の順に徐々に成長するものであり、対向する接触酸
化板１の表面に生成した生物膜イが成長して結合するこ
とにより水の流れが悪くなり、生物膜イに酸素が供給さ
れず腐敗が進行して汚水の浄化処理が行なわれなくなる
という問題があった。ここで、散気管９から噴出される
エアにより起こされる汚水の回流により接触酸化板１の
表面に付着した生物膜イは剥離されそうにも見えるが、
実際は接触酸化板１に厚く付着した生物膜イにより接触
酸化板１間の間隙で流れの抵抗が増大することにより汚
水の流れは第１３図のように抵抗の少ない接触曝気装置
の外側を流れ、接触酸化板１間を流れなくなり、このた
め一層生物膜イが堆積するという悪循環を生じ、汚水の
浄化効率を低下させていた。また、接触酸化板１間にエ
アを含んだ汚水が循環しなくなることにより、接触酸化
板１の表面に付着している生物膜イにエアが供給されな
くなって汚泥が酸欠により腐敗していた。 また、上記のように汚水が接触酸化板１間の間隙を流れ
にくくなることにより生物膜イが酸欠により腐敗すると
いう問題があるので、これを防止するためには接触酸化
板１間の間隔を広くとらねばならず、このため接触酸化
板１の充填率が小さくなり、接触曝気装置の浄化効率が
低下するという問題を生じていた。なお、従来の浄化装
置にあっては、この接触酸化板１に大きく付着した汚泥
を洗い落とすための逆洗装置１２を備えており、人為的
に逆洗用バルブ１３を開いて逆洗装置１２により定期的
に汚泥を剥離させており、面倒であった。

【考案の目的】

本考案は叙上のような技術的背景に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは汚水の処理効率を向上
させ、接触酸化板に付着している汚泥の腐敗の進行を防
止すると共に接触酸化板の充填率を大きくし、且つ柱状
空洞の上端からの上昇水流の速度を速めて、エネルギー
コストを低減することにある。

【考案の開示】

本考案の接触曝気装置は、接触酸化板１を筒状に形成し
て汚水を流通させるための互いに独立した複数個の柱状
空洞２を接触酸化板１内に設け、個々の柱状空洞２の下
部に各々独立した気泡発生部３を配設し、複数個の柱状
空洞２よりなる接触酸化板１の上面部を斜めに傾斜させ
て成ることを特徴とするものである。しかして、接触酸
化板１間の空間を区切って独立した筒状の柱状空洞２を
形成し、各々の柱状空洞２内に気泡発生部３を設けてあ
るので、柱状空洞２内を浮上するエアにより柱状空洞２
内には汚水の上向きの流れが生じ、柱状空洞２内の壁面
（接触酸化板１）に付着した汚泥は汚水の流れによって
剥離させられるものであり、しかも気泡発生部３から噴
出させられたエアは他の柱状空洞２へ逃げることなくそ
の柱状空洞２内を真っ直ぐに上昇するので、柱状空洞２
内の壁面に汚泥が厚く堆積していても逃げ場のないエア
が溜まることによってエアの浮上力によって汚泥を剥離
させることができ、汚水の循環を確実におこなえて汚水
の浄化効率を向上させることができるものである。ま
た、エアが柱状空洞２内を他へ逃げることなく確実に供
給されることによって接触酸化板１に付着した汚泥の腐
敗を防止することができるのである。更に、堆積した汚
泥を確実に剥離させることができるので、接触酸化板１
間の間隙を小さくでき、更に区々に区切られた柱状空洞
２の周囲に接触酸化板１が配置されていて従来のように
接触酸化板１を平行に配置しただけのものよりも接触酸
化板１の充填率を大幅に向上させることができるもので
ある。 また、複数個の接触酸化板１の上面部を全体として斜め
に傾斜させてあることで、接触曝気装置Ａの上面では低
い柱状空洞２から出た水流は下層を流れ、柱状空洞２の
上端から出て回流する水流は接触曝気装置の上面の低い
方向を横へ流れる時に隣の低い柱状空洞２から出る水流
に妨げられて流速を落とすことなく回流でき、各柱状空
洞２の上端から流れ出た水流が干渉して水流の流れを妨
げず、スムーズに汚水を回流させることができるもので
あり、この結果、効率的に水流を攪拌して絶えず新鮮な
エアを生物膜に供給することができ、酸欠による生物膜
の腐敗を防止することができ、また、流速が速くなるの
で、同一流速でよい場合にはエアの量を減らすことがで
き、エネルギーコストが下げることができ、接触酸化板
を高密度に充填した浄化効率を上げたりでき、浄化効率
が一定の場合には容積を小さくすることができるもので
ある。 以下本考案の実施例を添付図に基いて詳述する。接触曝
気装置Ａは浄化槽の接触曝気室内などに設置されるもの
であり、第１図に示すように複数枚の接触酸化板１を縦
横の格子状に組み合わせて接触酸化板１により角筒状に
囲まれた複数個の柱状空洞２を形成してある。柱状空洞
２は上下に貫通していて上下に汚水が流れるようになっ
ており、各々の柱状空洞２は互いに独立していて柱状空
洞２間には汚水が流通しないようになっている。ただ
し、柱状空洞２同士が独立しているとはいっても接触酸
化板１は必ずしも盲板である必要はなく、接触酸化板１
の性能向上などのために一部の伏流がとなりの柱状空洞
２内に流れ込む程度の孔や巣が接触酸化板１にあけられ
ていても主水流が柱状空洞２内を上下に流れる程度のも
のであれば本考案の構成上は差し支えない。柱状空洞２
の下方にはエアを供給する給気管１４が配管されてお
り、給気管１４にはエアを噴出する複数本の気泡発生部
３が立設されており、各気泡発生部３は各々の柱状空洞
２内の下部に挿入されている。この気泡発生部３のエア
噴出孔は柱状空洞２の外に出ることなく重なっているこ
とが望ましい。 しかして、各気泡発生部３からエア（気泡）を噴出させ
ると、エアの浮上力により各々の独立した柱状空洞２内
にエアを含んだ上昇水流が生じ、柱状空洞２の上端から
出た汚水は接触曝気装置Ａの外を回って下降して回流を
生じる。このようにして接触酸化板１の表面に付着した
生物膜イには酸素が供給され、汚泥の好気性処理を促進
させて汚水を浄化する。また、接触酸化板１の表面に堆
積した生物膜イは水流の流れによって接触酸化板１から
剥離させられ、剥離させられた汚泥は剥離汚泥返送装置
により沈澱分離室へ返送される。また、生物膜イが剥離
した箇所へは汚水中の汚泥が付着して好気性微生物によ
り処理される。このとき接触酸化板１の表面に生物膜イ
が厚く堆積してきて柱状空洞２内が閉塞されそうになっ
ていても、柱状空洞２が独立していてエアと共に上昇す
る水流は他へ流れることはできないので、水圧により生
物膜イに上向きに水圧を加えると共に第２図に示すよう
に生物膜イの突出した部分にエアが滞留し、エアの浮上
力が生物膜イの閉塞力（付着力）を上回った時に生物膜
イが剥離させられるのである。同じようにエアも他の柱
状空洞２へ逃げることがないので、生物膜イに確実にエ
アが供給され、また上記の強制エアリフト効果により厚
く付着した汚泥を除去して確実に通水されるので、酸欠
による生物膜イの腐敗を防止することができるのであ
る。尚、第１図の図示例では柱状空洞２は接触酸化板１
により角筒状に囲まれているが、このような形状に限定
されるものではなく、柱状空洞２を三角筒状に囲んでも
よく、円筒状に囲んだものなどでも良い。いずれの形状
であるにも拘わらず、上記の如く接触酸化板１の付着し
た生物膜イにより柱状空洞２が閉塞するのが防止されて
いるので、柱状空洞２は適宜の寸法に細くすることがで
き、しかも柱状空洞２が接触酸化板１に囲まれているの
で、接触酸化板１の充填率が高く、接触酸化板１と汚水
との接触面積が大きくて処理効率が増大し、小形で処理
効率の高い接触曝気槽Ａを構成できるのである。 気泡発生部３は第３図に示すような構造を有しており、
下部の内周には流路を絞ってエアの出口における管内圧
力を大きくするための細径のノズル１５を設けてあり、
上部には多孔質の散気部１６を設けてある。給気管１４
の先部に複数個の気泡発生部３を設けた場合、気泡発生
部３の先端が無負荷で開放されていると、一般にエアバ
ランスが崩れてエアの噴出されない気泡発生部３が生じ
てくるが、気泡発生部３にノズル１５を設けて管内圧力
を水圧よりも５〜２０％高めてあると、各気泡発生部３
から均一にエアを供給できるようになるのである。ま
た、管内圧力を高める方法としては、ノズル１５を設け
る方法の他に、気泡発生部３のエアを通す孔を小さくし
て管内圧力が水圧よりも５〜２０％高くなるようにして
も良い。 第４図に示すものは本考案の他例であり、接触酸化板１
を円柱状に形成して接触酸化板１内の柱状空洞２を形成
し、接触酸化板１に多数の凹凸を施して表面積を増大さ
せ、この接触酸化板１を多数本寄せ集めて接触曝気装置
Ａを構成したものである。 第５図に示すものは本考案の更に他例であり、発泡プラ
スチックやセラミック等の内部に気泡を有する素材によ
り接触酸化板１を筒状に形成したものであり、内部に好
気性微生物が棲息できるようにしたものである。 第６図に示すものは本考案の更に他例であり、円筒状の
接触酸化板１の内部に充填材１７を入れてろ材の充填効
率を高め、生物膜イの棲息できる表面積を増大させたも
のである。 ところで、本考案にあっては、複数個の接触酸化板１の
上面部を全体として斜めに傾斜させてある。例えば第７
図に示すように、接触曝気装置Ａの上面を斜めに傾斜す
るようにカットし、各柱状空洞２の下部に各々気泡発生
部３を設けたものである。しかして、第７図に示す矢印
の向きに水流を生じるものである。つまり、接触曝気装
置Ａの上面は回流方向で低くなっているので、接触曝気
装置Ａの上面では低い柱状空洞２から出た水流は上層を
流れ、高い柱状空洞２から出た水流は上層を流れ、柱状
空洞２の上端から出て回流する水流は接触曝気装置Ａの
上面の低い方向へ横に流れる時に隣の低い柱状空洞２か
ら出る水流に妨げられて流速を落とすことなく回流で
き、各柱状空洞２の上端から流れ出た水流が干渉して水
流の流れを妨げず、スムーズに汚水を回流させることが
できるものである。即ち、接触曝気装置Ａの上面が水平
で各柱状空洞２の高さが等しいと、中央部の柱状空洞２
から出た汚水はその両側の柱状空洞２から上昇してきた
水流にはさまれて横に流れることができないが、上記の
ように接触曝気装置Ａの上面を斜めにカットしてある
と、このようなことがないのである。従って、効率的に
水流を攪拌して絶えず新鮮なエアを生物膜イに供給する
ことができ、酸欠による生物膜イの腐敗を防止すること
ができるのである。また、流速が速くなるので、接触酸
化板１の上面部を全体として斜めに傾斜させた場合と傾
斜させない場合とを比較すると、気泡発生部３からのエ
ア量が同じであっても、傾斜させた場合の方が流速を速
くすることができる。従って、同一流速でよい場合には
エアの量を減らすことができ、エネルギーコストを下げ
ることができ、あるいは接触酸化板１を高密度に充填し
て浄化効率を上げたりでき、浄化効率が一定の場合には
容積を小さくすることができる。 第８図に示すものは本考案の更に他例であり、接触曝気
装置Ａの上面を中央で高くなり、両側で斜めに傾斜する
ようにカットし、各柱状空洞２内の下部に各々気泡発生
部３を設けたものであり、第８図に矢印で示したように
両側へ回流を生じさせる時にスムーズな流れを生じるよ
うにしたものである。 第９図及び第１０図に示すものは本考案の更に他例であ
り、接触曝気装置Ａの上面を中央で高くなり、両側で斜
めに傾斜するようにカットし、第９図に矢印で示したよ
うに両側へ回流を生じさせる時にスムーズな流れを生じ
るようにしたものであり、接触酸化板１の構築物の下方
に第１０図のような面状の気泡発生部３を配設したもの
であり、この気泡発生部３は全ての柱状空洞２の下方に
対向するだけの面積を有していて各柱状空洞２内へ確実
にエアを供給できる構造となっている。

【考案の効果】

本考案は、叙述のごとく接触酸化板間の空間を区切って
独立した筒状の柱状空洞を形成し、各々の柱状空洞内に
気泡発生部を設けてあるので、柱状空洞内を浮上するエ
アにより柱状空洞内には汚水の上向きの流れが生じ、柱
状空洞内の壁面（接触酸化板）に付着した汚泥は汚水の
流れによって剥離させられるものであり、しかも気泡発
生部から噴出させられたエアは他の柱状空洞へ逃げるこ
となくその柱状空洞内を直っ直ぐに上昇するので、柱状
空洞内の壁面に汚泥が厚く堆積していても逃げ場のない
エアが溜まることによってエアの浮上力によって汚泥を
剥離させることができ、汚水の循環を確実におこなえて
汚水の浄化効率を向上させることができ、逆洗装置など
によって定期的に汚泥を剥離させる作業を省くことがで
きるものである。また、エアが柱状空洞内を他へ逃げる
ことなく確実に供給されることによって接触酸化板に付
着した汚泥の酸欠による腐敗を防止することができるの
である。更に、堆積した汚泥を確実に剥離させることが
できるので、接触酸化板間の間隙を小さくでき、更に区
々に区切られた柱状空洞の周囲に接触酸化板が配置され
ていて従来のように接触酸化板を平行に配置しただけの
ものよりも接触酸化板の充填率を大幅に向上させること
ができ、浄化効率を一層向上させることができるもので
あり、また、複数個の接触酸化板の上面部を全体として
斜めに傾斜させてあることで、接触曝気装置の上面では
低い柱状空洞から出た水流は下層を流れ、柱状空洞の上
端から出て回流する水流は接触曝気装置の上面の低い方
向を横へ流れる時に隣の低い柱状空洞から出る水流に妨
げられて流速を落とすことなく回流でき、各柱状空洞の
上端から流れ出た水流が干渉して水流の流れを妨げず、
スムーズに汚水を回流させることができるものであり、
この結果、効率的に水流を撹拌して絶えず新鮮なエアを
生物膜に供給することができ、酸欠による生物膜の腐敗
を防止することができ、また、流速が速くなるので、同
一流速でよい場合にはエアの量を減らすことができ、エ
ネルギーコストを下げることができ、接触酸化板を高密
度に充填して浄化効率を上げたりでき、浄化効率が一定
の場合には容積を小さくすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に用いられる気泡発生部を説
明するための一部破断した斜視図、第２図は同上の作用
説明図、第３図は同上の気泡発生部の一部破断した側面
図、第４図は本考案の他例の柱状空洞を示す一部破断し
た斜視図、第５図は本考案の更に他例の柱状空洞を示す
一部破断した斜視図、第６図は本考案の更に他例の柱状
空洞を示す一部破断した斜視図、第７図は本考案の一実
施例を示す概略図、第８図は本考案の更に他例を示す概
略図、第９図は本考案の更に他例を示す概略図、第１０
図は同上の気泡発生部を示す斜視図、第１１図は従来例
の一部破断した斜視図、第１２図は同上の作用説明図、
第１３図は同上の問題点を説明する説明図、第１４図
(a)(b)(c)は生物膜ないし汚泥の生成過程を示す説明図
である。 １……接触酸化板、２……柱状空洞、３……気泡発生
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】接触酸化板を筒状に形成して汚水を流通さ
   せるための互いに独立した複数個の柱状空洞を接触酸化
   板内に設け、個々の柱状空洞の下部に各々独立した気泡
   発生部を配設し、複数個の接触酸化板の上面部を全体と
   して斜めに傾斜させて成る接触曝気装置。