JPH10235390A

JPH10235390A - 散気装置

Info

Publication number: JPH10235390A
Application number: JP9038691A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Nakaoka; 敬善中岡; Yoshitsugu Masuguchi; 義次増口; Shinya Hirota; 伸也広田; Shin Matsugi; 伸真継; Hiroshi Kano; 広志加納
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】散気管の目詰まりを簡便かつ容易に防止し、
散気管を長期間にわたって良好な状態に保持する。【解決手段】膜ユニット（１０）の下方に配置され、
下方を向いた散気穴が複数形成された散気管（４）と、
この散気管の散気穴に装着されるゴム製逆止弁（１５）
とを備え、ゴム製逆止弁は、中空球体を半裁したドーム
部と、ドーム部裾部から外方に延設されたフランジ部
と、フランジ部内周側から立設された中空な散気穴挿入
部とを備え、このゴム製逆止弁のドーム部半球面上に、
ばっ気時に開き、非ばっ気時には閉じるスリットを形成
し、散気穴挿入部の末端部外周には係止爪部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、散気装置に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、散気管の
目詰まりを簡便かつ容易に防止し、散気管を長期間にわ
たって良好な状態に保持可能とする、窒素除去型の膜分
離装置に特に有効な散気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浄化槽のばっ気槽には膜分離装置がしば
しば設けられており、この膜分離装置では、たとえば図
５に概略的に示したように、散気装置（１）がばっ気槽
（２）の底部に設置されている。散気装置（１）は、直
径数mmの散気穴（３）が複数下方に向いて開口形成され
た、ポリ塩化ビニル等の適宜な材料から成形された散気
管（４）を備えている。散気管（４）の基端側には送気
管（５）が接続され、散気管（４）はブロア（６）と連
通している。散気装置（１）は、給気手段であるブロア
（６）から送気管（５）を通じて送り込まれたエアを、
散気管（４）の散気穴（４）からばっ気槽（２）内に供
給することができ、ばっ気槽（２）内に貯留した活性汚
泥と被処理水との混合液（７）に酸素が溶解し、同時
に、エアリフト効果によって、散気管（４）の上方に配
置され、混合液（７）に浸漬された膜ユニットを洗浄す
ることのできる膜面掃流が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、嫌気状
態と好気状態とを単一槽で実現し、窒素除去を行ういわ
ゆる回分式の膜分離式浄化においては、窒素除去のため
にばっ気は間欠的に実施されており、これにより散気装
置（１）には、散気停止時に、散気穴（３）を通じて活
性汚泥と被処理水との混合液（７）が散気管（４）内に
流入し、目詰まりが発生しやすいという問題があった。
活性汚泥法では特に汚泥濃度が高いため、散気装置
（１）に発生する目詰まりは著しくなっており、膜ユニ
ットの寿命低下を引き起し、また、処理能力の低下を招
く原因となる。

【０００４】散気穴（３）が閉塞されると、その上部の
膜面掃流の流速が低下するため、汚泥によるケーキ層が
膜ユニットの膜面上に堆積することとなる。この汚泥ケ
ーキ層の形成は、膜ユニットの透過流速の低下や膜吸引
圧の上昇を招き、さらには散気装置（１）の部分的な流
路閉塞をも引き起こす。散気穴（３）の目詰まりを防止
する一方策として、散気穴（３）の径を拡大することが
考えられもするが、散気穴（３）の拡大は、散気効率及
び散気管（４）の水平許容度を低下させ、また、いずれ
は目詰まりが発生するのであり、目詰まりを抜本的に解
消することにはならない。

【０００５】それと言うのも、散気装置（１）には、薄
皮状に乾燥した汚泥による散気穴（４）の閉塞のみばか
りでなく、散気管（４）内に汚泥が完全に充填されると
いう形でも目詰まりが発生するからである。この発明
は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従
来の散気装置の欠点を解消し、散気管の目詰まりを簡便
かつ容易に防止し、散気管を長期間にわたって良好な状
態に保持可能とする、窒素除去型の膜分離装置に特に有
効な散気装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、ばっ気槽内に浸漬される膜分離
装置に設けられた複数の膜ユニットの下方に配置され、
下方を向いた散気穴が複数形成された散気管と、この散
気管の散気穴に装着されるゴム製逆止弁とを備えた散気
装置であって、前記ゴム製逆止弁は、中空球体を半裁し
たドーム部と、ドーム部裾部から外方に延設されたフラ
ンジ部と、フランジ部内周側から立設された中空な散気
穴挿入部とを備え、かつ、ドーム部半球面上には、ばっ
気時に開き、非ばっ気時には閉じるスリットが形成され
ているとともに、散気穴挿入部の末端部外周に係止爪部
が設けられていることを特徴とする散気装置を提供す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、この発明の
散気装置についてさらに詳しく説明する。図１は、この
発明の散気装置の一実施形態を示した断面図である。散
気装置（１）が設置されるばっ気槽（２）には、流量調
整槽から移送ポンプによって被処理水が供給される。こ
のばっ気槽（２）では、回分式の膜分離式浄化が行わ
れ、被処理水に含まれる窒素分の除去も行われる。

【０００８】このようなばっ気槽（２）には、膜分離装
置（８）が、活性汚泥と被処理水との混合液（７）に浸
漬可能に配置されている。膜分離装置（８）は、上下が
開口したケーシング（９）を備え、このケーシング
（９）内に複数の平板状の膜ユニット（１０）が上下方
向に互いに平行に配置されている。膜ユニット（１０）
は、各々、中空な構造体の両面に有機濾過膜が貼り付け
られて形成され、また、濾過水吸引管（１１）を備えて
もいる。この濾過水吸引管（１１）には、たとえば消毒
槽等の処理水槽（１２）に連通する処理水吸引管（１
３）が連結されている。処理水吸引管（１３）の管路途
中に設けることのできる、たとえば吸引ポンプ（１４）
等の吸引手段で負圧とすることにより、膜ユニット（１
０）による混合液（７）の膜処理が行われ、濾過後の処
理水が処理水槽（１２）に移送される。

【０００９】また、膜分離装置（８）は、散気装置
（１）を備えてもいる。散気装置（１）は、膜ユニット
（１０）の下方に配置される散気管（４）を有してい
る。散気管（４）には、たとえばポリ塩化ビニル管等の
適宜な材質の円筒管を適用することができる。この場
合、円筒管の内径は１３−１６mm程度とすることができ
る。この散気管（４）には、下方を向いた散気穴（図示
なし）が複数所定間隔で穿孔形成されている。散気穴
（３）の大きさは、たとえば直径４−８mm程度とするこ
とができる。このような散気管（４）の基端側に送気管
（５）が接続され、散気管（４）は、給気手段であるブ
ロア（６）と連通している。

【００１０】ブロア（６）から送気されたエアは、送気
管（５）を通じて散気管（４）内に送り込まれ、そし
て、散気穴からばっ気槽（２）内に気泡となって流出す
る。エア中の酸素は、その一部が活性汚泥と被処理水と
の混合液（７）に溶解し、好気状態が形成される。好気
状態では、活性汚泥による有機物の吸着及び酸化と、窒
素の酸化（硝化）が行われる。また、エアは、エアリフ
ト効果によりばっ気槽（２）内の混合液（７）に回流を
発生させるとともに、気泡それ自体による剪断力によっ
て膜ユニット（１０）に付着したケーキ層を剥離洗浄す
る。

【００１１】ブロア（６）の運転は間欠的であり、停止
時にはばっ気槽（２）内は嫌気状態となる。嫌気状態で
は、硝化された窒素が脱窒される。これらの好気及び嫌
気状態は交互に繰り返し形成され、また、吸引ポンプ
（１４）等の吸引手段は、ブロア（６）の運転に連動
し、ばっ気時にのみ吸引運転を行うように制御されてい
る。

【００１２】散気装置（１）には、さらに、散気管
（４）の散気穴にゴム製逆止弁（１５）が装着されてい
る。このゴム製逆止弁（１５）の装着は、取外しが可能
とされている。図２は、図１に示した散気装置の断面図
である。この図２に示したように、ゴム製逆止弁（１
５）は、中空球体を半裁したドーム部（１６）を備えて
いる。ドーム部（１６）には、その半球面上にスリット
が形成されている。ドーム部（１６）の裾部からは平板
状としたフランジ部（１７）が外方に延設されている。
また、フランジ部（１７）の内周側からは円筒形状とし
た散気穴挿入部（１８）が設されている。この散気穴挿
入部（１８）の末端部外周には、係止爪部（１９）が設
けられている。係止爪部（１９）は、たとえば、この図
２に示したように、散気管挿入部（１８）の末端からフ
ランジ部（１７）に向かって外径が拡大される突起体と
することができる。

【００１３】このようなゴム製逆止弁（１５）は、散気
穴挿入部（１８）を散気管（４）の散気穴に挿入し、係
止爪部（１９）をその一端縁部において散気穴周縁の散
気管（４）に係止させることにより、散気穴に装着され
る。この時、フランジ部（１７）の一部の面が散気管
（４）の外面に接触する。また、ゴム製逆止弁（１５）
では、ドーム部（１６）に形成されたスリットが、ばっ
気時には開く一方、非ばっ気時には閉じるようにされて
いる。つまり、スリットは、図１に示したブロア（６）
の給気圧に基づくばっ気時の散気管（４）内のエア圧に
よって押し開けられ、非ばっ気時には、ばっ気槽（２）
内の活性汚泥と被処理水との混合液（７）の水圧により
押し戻されて閉じるのである。

【００１４】このようなスリットの開閉特性は、ドーム
部（１６）の厚みにより適宜なものに調整可能である。
その厚みは、使用条件及び材料に応じて設計することが
できる。たとえば、ばっ気槽（２）内の最高水位が 1.8
ｍ、材質がＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）
（硬度５０°）という条件では、ドーム部（１６）の厚
みは１mmで良好なスリットの開閉特性が得られている。

【００１５】非ばっ気時のスリットの閉鎖は、ドーム部
（１６）がその半球面で水圧を等方的に受圧するため、
速やかに行われる。このため、非ばっ気時に、散気管
（４）内に汚泥が侵入するのが確実に阻止される。こう
して、散気管（４）の目詰まりは簡便かつ容易に防止さ
れ、散気管（４）を目詰まりの発生しない良好な状態に
長期間にわたって安定に保持することが可能となる。

【００１６】また、ゴム製逆止弁（１５）の装着が取外
し可能とされることで、寿命等によるゴム製逆止弁（１
５）の故障時には、故障したゴム製逆止弁（１５）のみ
の交換で対応することができ、取替えは個別的となる。
なお、ブロア（６）と散気管（４）との間のエア流路に
は、逆止弁を適宜な部位に設置することができる。この
場合には、散気管（４）内の内圧が保持され、散気管
（４）内への汚泥侵入防止の確実性が増す。

【００１７】図３は、ゴム製逆止弁のより具体的な実施
形態を示した平面図である。この図３に示したゴム製逆
止弁（１５）には、ドーム部（１６）の半球面上に直線
状のスリット（２０）が形成されており、この直線状の
スリット（２０）が円筒状とした散気管（４）の軸方向
に平行に配置されている。平板状としたフランジ部（１
７）は、前述の通りに、円筒状の散気管（４）には一部
の面においてのみ接触しているので、散気管（４）とフ
ランジ部（１７）との間には空隙が存在する。このた
め、スリット（２０）は、フランジ部（１７）の散気管
（４）との円筒接面を支点として容易に開く。このゴム
製逆止弁（１５）を６個／本の割合で散気管（４）に装
着し、水深 1.6ｍに配置した３本の散気管（４）に合計
180L/minの送気を行ったところ、散気管（４）における
圧力損失は 100mmAqとなった。小型合併処理浄化槽に適
用される給気手段としての電磁送風機では、一般に、動
作圧は、 200mmAqがせいぜいである。従って、図３に示
したゴム製逆止弁（１５）は、小型合併処理浄化槽に適
用される動作圧 200mmAq程度の電磁送風機に対して好適
であることが実証される。給気手段の低動作圧化が図
れ、給気手段への負担を軽減することができる。

【００１８】図４は、ゴム製逆止弁の別の実施形態を示
した平面図である。この図４に示したゴム製逆止弁（１
５）には、長短１本ずつの直線部（２１，２２）が互い
に交差する略十字状のスリット（２３）が、ドーム部
（１６）の半球面上に形成されている。そして、スリッ
ト（２３）の長い方の直線部（２１）が、円筒状とした
散気管（４）の軸方向に平行に配置されている。

【００１９】つまり、この図４に示したスリット（２
３）は、図３に示した直線状のスリット（２０）にこれ
に交差する短い直線状のスリットが付加されたものと見
なすことができる。従って、この図４に示したゴム製逆
止弁（１５）の場合には、図３に示したゴム製逆止弁
（１５）に比べスリットの開口面積が拡大され、より一
層の低動作圧化が可能となっている。また、スリットの
開口面積の拡大に伴って、スリット（２３）から流出
し、図１に示したばっ気槽（２）内の活性汚泥と被処理
水との混合液（７）に供給される気泡の径が大きくな
る。膜ユニット（１０）の膜面における気泡による剪断
力が十分大きくなり、膜面の洗浄性が向上する。

【００２０】もちろんこの発明は、以上の実施形態によ
って限定されるものではない。散気管をはじめとしてゴ
ム製逆止弁の形状、材質及び構造等の細部については様
々な態様が可能であることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、散気管の目詰まりを長期間にわたって防止するこ
とができる。膜ユニットの長寿命化と処理能力の安定保
持が図れる。また、低動作圧化も実現可能で、給気手段
の負担を軽減することができる。さらには、膜面洗浄性
の向上が図られもする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の散気装置の一実施形態の概要を示し
た断面図である。

【図２】図１に示した散気装置の要部断面図である。

【図３】ゴム製逆止弁のより具体的な実施形態を示した
平面図である。

【図４】ゴム製逆止弁のより具体的な実施形態を示した
平面図である。

【図５】従来の散気装置の概要を示した側面図である。

【符号の説明】

１散気装置２ばっ気槽３散気穴４散気管５送気管６ブロア７活性汚泥と被処理水との混合液８膜分離装置９ケーシング１０膜ユニット１１濾過水吸引管１２処理水槽１３処理水吸引管１４吸引ポンプ１５ゴム製逆止弁１６ドーム部１７フランジ部１８散気管挿入部１９係止爪部２０スリット２１，２２直線部２３スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者真継伸大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者加納広志大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ばっ気槽内に浸漬される膜分離装置に設
けられた複数の膜ユニットの下方に配置され、下方を向
いた散気穴が複数形成された散気管と、この散気管の散
気穴に装着されるゴム製逆止弁とを備えた散気装置であ
って、前記ゴム製逆止弁は、中空球体を半裁したドーム
部と、ドーム部裾部から外方に延設されたフランジ部
と、フランジ部内周側から立設された中空な散気穴挿入
部とを備え、かつ、ドーム部半球面上には、ばっ気時に
開き、非ばっ気時には閉じるスリットが形成されている
とともに、散気穴挿入部の末端部外周に係止爪部が設け
られていることを特徴とする散気装置。
【請求項２】前記散気管は円筒形状を有し、前記ゴム
製逆止弁のドーム部には半球面上に直線状のスリットが
形成され、散気管の軸方向に平行に配置されている請求
項１記載の散気装置。
【請求項３】前記散気管は円筒形状を有し、前記ゴム
製逆止弁のドーム部には半球面上に、長短１本ずつの直
線部が互いに交差する略十字状のスリットが形成され、
このスリットの長い方の直線部が、散気管の軸方向に平
行に配置されている請求項１記載の散気装置。