JPS61138597A - 改良された入口速度のプロフイールを備えた吸出管チヤネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は一般的には廃液の処理に関し、またさらに特に
、バリヤーチャネル吸出管廃液処理装置の改良装置に関
する。

従来の技術： オランダにおいての１９５０年代の初期における塩基性
酸化作用水路の初めての開発以来、機能を改良しそして
費用と設計の最善策が得られるように設計により柔軟性
をもたせることができるように試みて装置の設計に多く
の修正がなされてきた。パスビール博士（Ｄ　ｒ、　Ｐ
　ａｓｖｅｅｒ）によるものではケスナー　ブラシ（ｔ
ｈｅ　Ｋｅｓｓｎｅｒ　Ｂｒｕｓｈ）を使用しそして水
路自体が沈澱槽として使用されるように間欠基準で作動
するものであった。その装置は低いフード対マス比（ｆ
ｏｏｄ−ｔｏ−ｍａｓｓ　ｒａｔｉｏ）で作動するもの
であったので装置中のスラッジの生産は自発呼吸作用を
介してのスラッジ消化によって部分的に相殺されるよう
になっていた。横軸面通風器を使うことによって水路の
深さが制限されそしてそれによって必要とする面積の量
が増しかくして費用が増すものであった。また横回転軸
は非常に維持管理を多く要するものであった。

硝化作用／硝化物除去作用方法の開発が１９６０年代初
年代間続いていた際に、パワー消費に関し酸化作用水路
にとってさらに利点が見出された。

低いフート対マス比および結果として生ずる高いスラッ
ジ　エイジ（ｓｌｕｄｇｅ　ａｇｅ　）のため、硝化作
用はほとんど常に酸化作用水路システムにおいて関係の
ある程度に生ずる。時には窒化物呼吸作用と呼ばれる硝
化物除去作用反応を利用することによって、高い比率の
硝化作用を起こす酸素は、入って（るＢ、Ｏ，Ｄ、（生
化学的酸素要求量）との窒素の反応を介して得られるの
である。

１９６０年代の後期には、ドワース・ヒープリック（Ｄ
ｗａｒｓ　　Ｈｅｅｄｅｒｉｃｋ）のオランダコンサル
ティング　エンジニアリング会社とベルヘイ（Ｖ　ｅｒ
ｈｅＶ　’）が従来の縦軸面通風器を使うことによって
初期の酸化作用水路の概念に改正をもたらした。横軸通
風器の抱えている問題を取除くが、作動の深さに関する
制限、すなわち日ないし１２フイート（約２．４ｍない
し約３．６５ｍ）の範囲という制限は適切な作動には依
然として大きな面積を必要とするものであった。また、
表面通風装置、当然冷却装置の連続採用は、特に表面噴
霧による凍結と同時に硝化作用／硝化物除去作用行程ス
テップにおける引き続いておこる逆効果があって冬期作
動の温度調節の問題を緩和するものでなかった。

１９６０年代の後期に、ゼネラル　シグナルコーポレー
ション（Ｇｅｎｅｒａｌ　　Ｓ　ｉｇｎａｌ　Ｃｏｒｐ
ｏｒ−ａｔｉｏ　）のユニットであるミキシング　エク
イソプメント　カンパニー　インコーポレーテソド（Ｍ
ｉｘｉｎｇ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　　Ｃｏ、、　　Ｉｎ
ｃ、）は、吸出管内で軸方向にポンプ作用する高い効果
の翼インペラを包含する通風器を開発した。インペラの
下に導入された気体は、高速度で固定散布から離れて一
掃されタンクに押し下げられてそのため結果として生ず
る流れパターンが底をたたきつけ、そしてその器の混合
リカー中に気体を分散するようになる。その分散方法は
、通常に機械的な通風システムに関連して混合能力が良
いという利点があり、空気を流体静力学的に圧縮して、
完全な混合活性化スラッジ　システムにおいてより良い
酸素転換効果を得る。

酸化作用水路に対する変形例は１９７０年代末にジョン
゛リード（Ｊｏｈｎ　Ｒｅ１ｄ　）によって開発　゛さ
れまたシールド　バリヤー　システム（ｓｅａｌｅｄｂ
ａｒｒｉｅｒ）として知られている。これは酸化作用水
路を横切ってバリヤーを挿入してバリヤーの下側に延び
る吸出管を介して積極的なポンプ作用装置の使用によっ
て制御された流れが維持できるようになっているもので
ある。この変形例は、必要に応じて参考例として本文に
入れられた作動および実施例の論理と共に米国特許第４
，２６０，４８６号および第４．４６０，４２１号に詳
しく説明されている。吸出管通風器によって生じた積極
的な制御された流れは全く確実に速度の予想ができると
いうことをもたらし、そして負荷緩衝と同時に非常に迅
速かつ完全なブレンドをすることができるようにするの
である。冬期状態における高率の生化学反応のより良い
温度調節は、表面通風器からの高い冷却効果に反して水
中タービン通風器によって正味熱入力から結果として生
ずる。パワー消費の減少は、好気性硝化作用／無酸素区
域の設計から結果として生ずる。モータおよび気体入力
の速度を変えることによって酸素入力とチャネル速度を
別々に調節することが好気性区域と無酸素区域との間境
の調節を確立することができるようにしている。チャネ
ルの底部においてバリヤーの下流側に吸出管の出力をも
たらすことによって、チャネル底部においてより効果的
なソリッドサスペンションが生ずる。この底部速度はま
たチャネルにさらに深さをもたせるよう設計されること
になり、かくして全体に土地面積は少なくてよい。

シールド　チャネル　バリヤー　システムは従来技術の
酸化水路システムの改良ではあるが、それにも欠点はあ
る。チャネルの上から下まで延びそしてその側部と底部
に沿って密封されている完全なバリヤーを使用すること
は、無酸素区域に新たに導入された廃水の１００％のチ
ャネル流れが吸出管通風器を通過することを確実にする
という目的の役に立つのである。バリヤー壁の不利な点
はチャネルで得られる最大循環率は、吸出管通風器シス
テムの初期ポンプ作用流れに等しいということである。

同様に、吸出管の周囲に、特に、吸出管とバリヤーとの
間にソリッドが蓄積することが可能である。このことは
、このシステムが定期的に停止され清掃されなければな
らないということが必要ということである。また、バリ
ヤーに隣接している吸出管入口は吸出管の入力において
望ましくないうすをつくり出し、そして、かくして吸出
管の能力に影響を及ぼすのである。

今までのリードのシステムの改良として、リードの米国
特許第４，２７８，５４７号には運動量保存のため設計
されているバリヤー酸化作用水路が述べられている。バ
リヤー用の陶土製の段（ｅａｒｔｈｅｎ　ｂｅｒｍ　）
の代りに、調節可能なゲートバリヤーが第３２図−第３
５図に図示されている。

バリヤーの厚みは減らされたので、吸出管の入口はバリ
ヤーから外されている。このことによってバリヤーの基
部に堆積作用がおこる。へこみバッフル１６１が流れ吸
気をインペラーに向けるよう用いられている。かくして
、不利な点を伴わないバリヤーチャネル　システムの改
良を利用することができるシステムが必要となるのであ
る。

発明の目的： 本発明の目的はより改善されたバリヤーチャネル廃水処
理システムを提供することにある。

本発明の別の目的は、均一な吸出管口速度のプロフィー
ルを有するシールドチャネルバリヤー廃水システムを提
供することにある。

本発明のさらに別の目的は、バリヤー廃水処理システム
における能率を、従来のシステムのもの以上にパワー消
費を増すことなく増大することにある。

本発明のさらにまた別の目的は、バリヤーチャネル廃水
処理システムの吸出管およびバリヤーの周囲の沈澱物の
問題を克服することにある。

本発明のまたさらに目的は、パワー率に対する酸素転換
を増すことにある。

発明の構成： これらのまたその他の本発明の目的は、吸出管にバリヤ
ーから少なくとも直径の３〃倍上流のところで入口バッ
フルを設けて均一な吸出管入口速度のプロフィ−ルをつ
くり出すようにすることによって、バリヤーの低溶解酸
素側に隣接した吸出管にバリヤーとインペラを有するチ
ャネル廃水処理システムを修正することによって達成さ
れる。

バリヤーと入口バッフルから吸出管を離すことによって
吸出管が全ての方向から均等に供給されることができそ
れによって能率すなわち酸素転換パワー率を増大するの
である。

チャネルの底部に隣接したバリヤーにアパーチ゛ヤが設
けられて、チャネルの幅のかなりの部分を構成してそこ
で集めることになっているバリヤーを通ってしまった沈
澱物を循環することができるようになっている。バッフ
ルは好適には、チャネルの水面下に充分かくれてあり、
吸出管に隣接したチャネルにうずを形成するのを防ぐよ
うになっている。バッフルは、吸出管の周囲から間隔を
おいたそして放射流をつくり出すような適切な形状を有
し、そして吸出管入口において正接流れを最小にする複
数の羽根を包含するものである。その羽根は、羽根でひ
きおこされるうすを最小にするような形・構造になって
いる。その羽根は吸出管入口の内部から外部へと横に延
びると同時に吸出管入口の上下線に延びている。回転す
るインペラーのまわりの環状ラジアルみぞは、はとんど
水平面がないように形づくられている。散布システムは
内部リングと吸出管の壁の部分を形成する外部リングと
を包含することもできる。その散布用リングは気体をさ
らに費すカルマン（Ｋ　ａｒｍａｎ）うず巻をつくり出
すのに十分な形状・直径を有し、従って酸素転換能率を
増大するのである。

実施例： 本発明のその他の目的、利点および新規な特徴は以下の
図面にもとづ（詳細の説明で明らかとなるであろう。

第１図および第２図に示したように、本発明の廃水処理
システムは、内壁１２、外壁１４および底部１３を存す
る環状処理システム１０を包含する。羽根１５は、うす
を最小にしながら水を回転させるようにするためにチャ
ネルの湾曲端に設けられている。システムは、第１図に
示されるように、低溶解酸素または無酸素区域１６と高
溶解酸素または好気性区域１８と有するように設計され
ている。無酸素および好気性という語は一般に硝化作用
／硝化物除去作用システムのことを指し、そして、本発
明では、硝化作用／硝化物除去作用が行われなくても、
それぞれ低い溶解酸素区域および高い溶解酸素区域を表
わすのに使われることになっている。自然の変移区域２
０は好気性区域１８と無酸素区域１６との間に生じそし
てバリヤー２２は無酸素区域１６と好気性区域１８との
間にまた別の境界を形成する。第１図における廃水の流
れ方向は反時計回りの方向である。廃水はバリヤー２２
から上流の無酸素区域１６の入口２４にもたらされる。

出口２６は好気性区域１８の浄化器２８から、バリヤー
２２の下流にある。システム　スループット（ｓｙｓｔ
ｅｍ　ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）に等しい流体の一部は浄
化器を通過しそしてその大部分は浄化器の床部からスラ
ッジを伴ってチャネル１８に戻る。清浄な液体はあふれ
出るせきの上を出口２６へと通る。浄化器の詳細図は、
浄化器が本発明の改良にとっての役割がないので、図の
明確化のため省いである。

廃水処理装置は一対の吸出管通風器３０および３２をバ
リヤー２２に隣接しそれから上流の無酸素区域１６に包
含し、それらはそれぞれ埋設導管３４および３６によっ
て下流側のそしてバリヤー２２に隣接した好気性区域に
おけるそれぞれ出口３８および４０に接続されている。

吸出管通風器３０および３２の各々は第２図に吸出管通
風器３０として示されているように、吸出管４２と、シ
ャフト４６上の吸出管４２の頂部近くに配置されたイン
ペラー４４とを包含する。モータ４８と歯車駆動５０が
シャフト４６を回転させてインペラ４４が縦の吸出管４
２を介して液体物質を押し出すようになっている。入口
の円錐部４１に設けられた羽根５２と５３は液体物質を
インペラ４４へと下に導くものである。インペラ４４の
下方の散布リング５６は、気体を含んでいる酸素の供給
をもたらしそしてライン６０を介してエアポンプ５８に
接続される。図示されたように、ポンプ５８はインペラ
４４を駆動する同じモータ４８によって駆動され得る。

歯車減速は特別な設計によってもたらされてもよい。吸
出管通風器は散布リングからの酸素を廃水と混合しそし
てポンプ作動を水にもたらし懸吊された固体を保つのに
十分な割合で環状チャネル１０の周りに連続循環をもた
らすようになっている。

注意すべきことはインペラ４４用の駆動装置の詳細は明
確化のため第１図からは取除かれているということであ
る。また、この点において記述された構造は基本的には
前述した米国特許第４，２６０．４８６号に記載された
シールド　バリヤーチャネルシステムのものである。

本発明の主な改良点は均一な吸出管入口速度のプロフィ
ールを提供することである。

吸出管通風器を含む吸出管チャネルにおいて、廃棄物に
移された酸素の量はミキサのパワー（１つの指数に対す
る）と散布システムに配分された気体の割合との関数で
ある。すなわち ５ＯＴＲ〜ｐ亀ＳＣＦＭ’ これにおいて、５ＯＴＲは、単位時間当りの酸素ポンド
での温度および圧力の標準状態における新鮮な水に対す
る酸素移転割合であり、ｐはパワー、ＳＣＦＭは、温度
および圧力の標準状態における単位分当りの標準立方フ
ィートでの空気の割合であり、そして指数ａおよびｂは
一般に２分の１から１まで変わるものである。さらに、
吸出管が取扱うことができる、すなわちそしてさらにあ
ふれることなく吸出管を通る積極的流れを維持すること
ができるＳＣＦＭは吸出管における速度（Ｖ）と吸出管
に対する直径（Ｄ）によるものである。

すなわち ＳＣＦＭ　〜Ｖ’Ｄ’ ここでＣは一般に２から３まで変わり、ｄは一般に１か
ら２まで変わる。

散布に配分されたＳＣＦＭすなわち空気はまた吸出管を
通る速度の均一性の極値関数である。これが意味するこ
とは、吸出管を通る非常に高い中庸速度を有することは
できるがしかしもし吸出管における区域が非常に低い速
度を有すると、その時、インペラーの下に散布されてい
る気体はその低速区域を通って短絡することができそし
てミキサをあふれさせることになるということである。

あふれ出るということは、空気が吸出管を通って戻りチ
ャネルの流れ方向に行かない時の状態とされる。事実、
貧弱な形態では同じ平均速度において、ミキサの気体処
理能力は１００％以上変わることができる。このことは
、Ｋとされた補助成分は速度の均一性の関数である前記
した等式に挿入され得るということを意味する。従って
、ＳＣＦＭはＶｃ、Ｄ’およびＫに比例することになる
。

ＳＣＦＭの等式から、所定のパワー用のある特定の吸出
管形態のための酸素移転は、吸出管を通る速度または吸
出管を通る速度の均一性を増すことによって改善される
ことができる。

本発明の目的は、酸素移転の能率を増すこと、すなわち
同じパワーにおいて廃棄物に配分された酸素のボンドを
増すことである。同様に、必要な５ＯＴＲに必要とされ
るパワーは減少され得る。

幸いに、気体が散布吸出管通風器において増すと、その
気体を散布すべきパワーは無気体システムのもののわず
かな量だけ増す。典型的には、パワーは気体のある馬力
には無気体馬力よりほぼ１５％増す。か（して、さらに
気体を加えると、必要とされるパワーがほんのわずかな
増加で、５ＯＴＲの非常に大きな増加が得られるのであ
る。本発明は吸出管を通る速度と速度プロフィールの均
一性を増加するのである。

第３Ａ図かられかるように、吸出管３０’をバリヤー２
２゛に接近して設置することによって、吸出管の費後が
吸い込むことができる流体の容量はわずかである。かく
して吸出管の均一入口流れは維持されることはできない
。半円形のバッフルは図示のように、米国特許第４，４
６０，４７１号に記載されたような吸出管の下流側に使
用され得る。そのバッフルは吸出管の下流側に沿っての
流れを確実にはするが、それは均一な流れ速度にはなら
ない。

吸出管における速度の均一性を改善するために、吸出管
３０は、吸出管の直径りの３．５ないし６．５倍の範囲
内にある距離Ｓだけバリヤー２２から移動される。この
分離距離Ｓは、平均した吸込みで均一な吸込管入口速度
をつくり出すことができるようにする流体の容量をもた
らすのである。バリヤーと吸出管との間の距離Ｓを増す
ことによって、２つの改良点が結果として生ずる。第１
は、それによってミキサーの必要とされた作業またはへ
。

ドを減するということである。これによって吸出管の速
度を増大する。第２には、それは吸出管に沿って速度の
均一性を良くする。これら利点の両方共が、多くの気体
そして、従って実質的には同じパワーで増大した酸素転
移を処理する能力を増すのである。

一般に毎秒５ないし１０フイート（１，５ないし３ｍ）
という非常な高速度が吸出管に沿って出るので緩衝作用
は吸出管に必要とされる。もし、緩衝作用がないと、表
面から太きなうず巻が形成されて、空気をインペラ内に
誘導してしまう。このことはインペラーのポンプ作用を
妨害し、インペラーとシャフトにさらに大きな力をつく
り出しそして吸出管の速度を非均整的にしてしまう。こ
の不均整が気体処理能力の減少をおこすのである。

従来技術では、ロッド支持体上の４つのまっすくなバッ
フル５２°が第３Ａ図に示されているように吸出管入口
の周縁部に間隔をおいて置かれている。悪いことには、
この構成では、バッフルはそれら自体でうず巻を発生す
る。それらはそれらがないとそこにあることになってい
るところのものより小さいがしかしそれらは流れを妨げ
るうすをつ（り出してしまうのである。このことは、特
に、吸出管の入口への供給が均一でない時にその通りで
ある。このことがバリヤーを吸出管から遠ざけるように
する理由の１つである。一般的バリヤー構成における供
給の非均一性では、うすは、流れを妨げる下流側バッフ
ル上につくられる。注目すべきは、バッフルは流れをま
っすぐにするためにありそれら自身妨害をつくり出すも
のではないということである。

パンフルの第１の目的は回転を防ぐことでなければなら
ない。このことは、うすをつくり出すことな（なされる
ことが必要である。第３Ｂ図は、本発明の典型的形態を
示す。バリヤーを下流に動かすことによって、吸出管の
上流および下流側の両方から供給することができる。吸
出管の側におけるバフフル５３はまっすぐであるか、湾
曲しているかまたは省かれるかのどれかであり得る。バ
ッフルは、羽根の縁でうすを発生するために尖ったコー
ナーがあってはならない。羽根は丸い縁部をもっている
かあるいは図の５２で示されているように卵形を形成す
るようにつくられれば一層良い。バッフルは表面から十
分下方にあるべきであって、このことは、それらが表面
からうすを発生させることはほとんどないようなので、
好ましい構成なのである。通常吸出管の占める範囲はイ
ンペラー直径の６０％である。従って、バッフルは吸出
管上で、該距離の半分近くすなわちインペラー直径のほ
ぼ３０％延長しているはずである。もしかなり大きな量
のそらせ作用が必要であるなら、１６個までのバッフル
が使用できる。

第２図かられかるように、バッフル５２．５３は、取入
口孔４１内外に延びると同時に吸出管４２の取入口孔４
１の頂部の上下に縦に延びる。

第２図、第４図および第７図ないし第９図は、大きなう
ずを防いだりあるいは、従来技術のバッフルで形成する
大きなうすを消したりするバッフルの例である。第２図
、第４図、第６図および第７図の例は、丸い穴、たまご
形の穴、縦長の穴あるいはで斜めの穴の形状をした孔あ
きプレートである。バッフルすなわちプレートは全体に
わたってまたはうすが形成される丁度縁部に孔を有する
。

うすを減らすための孔の作用は、本発明の原理を含んで
いる湾曲羽根である第６図に比べた従来技術のまっすぐ
な羽根である第５図の流れの差で示されている。第５図
の従来技術の羽根では、羽根の先端内に流れこむ流れは
回りをまわって先端でうすをつくり出す。矢印で示され
た回っている流れはロールバックしそしてまた羽根のま
わりでうずすなわち分裂的流れをつくり出す。かくして
、羽根は流れによっては実際より大きく見えそして、か
くして流れを破壊し、また非均一性入口速度のプロフィ
ールをもたらす。羽根はまた表面から空気を引きこむ表
面うずを生ずる。

一方、第６図に示したような本発明の孔あきプレートは
、湾曲した先端を有し、これは羽根の上での流体の流れ
を力強（援助するものである。同様に、羽根に沿った孔
の使用によって、逆流は羽根を通って流れそれによって
湾曲した流体ベクトルの戻りすなわちうすを防ぐのであ
る。かくして、第６図の羽根に沿った流れは、従来技術
の第５図のそれに比べ実質的に均一であることがわかる
。

第４図および第２図は、孔を有する羽根を示し、第７図
は細長いスロ・７トを有する製形のあるいは楕円形の羽
根を示す。それらスロットは縦軸に沿って−列に並ぶよ
うに示されているが、それらは斜めであってもよい。

第８図は、本発明の原理を備えている別の羽根を示すも
ので、これには、浮彫りにした半円筒形部分でうず巻ブ
レーカが示されている。また、第２図、第４図および第
７図の孔もまたその孔と同じ形状を有する突起部に換え
てもよいこともまた認められる。

さらに第９図に示されているのは波形羽根であってこれ
もまたうすの形成を最少限にするのである。

インペラーの環状区域内への流れをより良（するまた別
の方法は、フランジまたは波形を入口あるいは吸出管の
頂部に加えることであって、これが、入口内への流れの
回動角度を減らすことになるであろう。このことは、イ
ンペラー入口地域近くの流れの分離を防ぐことになる。

これは、第２図及び第１０図に示されそれには入口円錐
体４１が横フランジ４３を包含している。

吸出管１４は、周縁を取囲んでいるそして、インペラー
４４から置き換えられた切欠き部６２を包含する。これ
によりインペラー４４は、最大限の直径、すなわち、実
質的には吸出管４２の直径りの最大直径を有することが
できる。前述したように、酸素転換の能率にとって重要
なことは、インペラーに接近して気体をふさいだりある
いはとどめたりする水平面がないということである。か
（して、わかるように第２図および第１０図には、切欠
き部６２は、垂直でない面は垂直面に関しある角度をな
すようにへこんでいる。かくして、酸素は上流の水平面
によって何らふさがれないし、あるいはとどめられたり
しない。切欠き部６２はまっすぐな側部を有しているよ
うに図示されているが、それは、いかなる水平面も最小
にしたりすなわち実質的に取除いたりする半円形または
湾曲した形態であってもよい。

気体処理をより良くする他の方法は、気体がいかなる水
平面上にも、つくり出されないようにするため円錐体す
なわちドーム６４を備えたハブの下に延長した中央本体
を存することである。さらに、Ｕ字管は水平走行は有す
ることがなくて気体が集まらないようにするものである
。水平部分は気体を集めることが可能で吸出管ミキサに
ヘッドを増すことがある。

気体処理能力をより良くするまた別の方法は気体を吸出
管内に導入する散布構造または方法を改良することであ
る。空気を散布する従来技術の方法はインペラーのすぐ
下に配置した四角いすなわち四角な断面の散布器を使用
するものである。第２図に示したように、インペラー４
４の下側の丸い断面の散布器５６が、四角い断面のもの
より好ましい。すなわち四角い断面のものは丸い散布器
よりも流れを妨げるのであって、それが水平部の下に気
体が集まるようにさせるのである。

さらに、カルミン（Ｋ　ａｒｍａｎ）うず巻は、均一な
流れにおいて断面形状から発せられる。これらのうず巻
の周波数はストロール（５ｔｒｏｕｈａｌ）数で定めら
れ、これにおいて、Ｓ＝ニストロールｎ＝発生する周波
数、ｄ＝散布管の直径、およびＶ＝流体の速度である。

０．２のストロール数には、毎秒７フイート（約２．１
ｍ）の速度および２インチ（約５センチ）の直径が、毎
分５０４サイクルの発生における１周波数をつ（り出す
。この周波、数は Ｎ□、＝（ブレードの数）（通風器の速さ）　＝Ｎ、Ｎ
であるから、吸出管通風器において出合うブレード通過
周波数の第１の調波であるかまたはそれに類似する。か
くして、カルマンうず巻は吸出管通風器にある気体を費
すことに役立ち、従って能率を増大するのである。さら
に、散布器の断面の形状を考慮することがこの現象を改
良することになるであろう。第１１図ないし第１３図は
使用されることができる他の断面構造を示す。認められ
ることは、これらの散布器形態の各々は、その中に空気
の泡を吸収し、とり囲みまたはとどめてしまう水平面を
実質的には何らもたらさないということである。

またさらに認められることは、空気は、第１０図に示さ
れるように、吸出管の壁から吸出管内へと散布され得る
ということである。散布リング５６は吸出管の内側に示
されている。外部散布リングは吸出管４２の内部壁と共
通する内部壁を有するものが設けられる。この構造は、
充満する前に吸出管内に多くの気体を導入することに役
立ちそして多くの気体および酸素転換がおこるようにす
ることができ、それがエネルギをインペラーに入力する
のである。

今まで記述した本発明の改良点は吸出管の入口速度のプ
ロフィールを改良することに係わるものである。バリヤ
ー２２からさらに吸出管を移動することによって、デッ
ド　ゾーンが、固体の沈着を許容するバリヤーの基部に
つくり出される。この固体沈着は、バリヤー２２の下流
であってダクト出口３８および４０からは上流にみられ
たものに類似する。この問題を処理するため、バリヤー
２２は固定寸法の開口部すなわちアパーチャア０をバリ
ヤーの底部に包含して制御され定められた範囲の流体流
れおよび流体速度がチャネルの底部１３に生ずるように
なるのである。このことによって固体をバリヤーの下の
吸出管を通過させてダクト放出口の高速区域内へともた
らすのである。

これにより、吸出管後のバリヤーの上流でもダクト放出
口前のバリヤーの下流でも両方において固体の沈着がな
くなることになる。固定寸法のバイパスは、′通風器ポ
ン１作用量の減少の全範囲にわたって、好気性区域での
必要なチャネル速度と溶解酸素の維持ができるように考
慮されている。チャネル全体が稼動している時、開口部
を通ってバリヤー２２の下流側からバリヤーの上流側へ
の逆戻り混合はほとんど測定できるほどのものはないと
いうことが実験作業で示された。

アパーチャア０を形成する１つの方法は、チャネルの深
さ全体よりは小さい上から下まで延びているチャネルの
幅を横切ってバリヤー２２を築くことである。または、
バリヤー２２はチャネルの完全な深さに上から下まで延
長して形成されてもよく、また１つまたは複数のアパー
チャがチャネル底部１３に隣接したバリヤー２２に設け
られてもよい。一対の吸出管通風器３０および３２が示
されているけれども、１つだけの通風器または２つ以上
の通風器がシステムの寸法および所望の流量によって使
用されてもよい。

以上述べた好適な実施例の記載から本発明の目的が得ら
れることは明らかである。また今まで本発明を詳細に図
に示し記述したが、それらは単に実施例にすぎず、それ
らに限定されるものでないことは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を含むバリヤーチャネル廃水処理
システムの平面線図である。 第２図は第１図の２−２線に沿った第１図のシステムの
一部の部分断面図である。 第３Ａ図および第３Ｂ図は従来技術と本発明の単一吸出
管とバリヤ一部分のそれぞれ平面図である。 第４図は、本発明の原理を含む湾曲孔あき羽根の斜視図
である。 第５図は、従来技術の支持体をもったまっすぐなバッフ
ルの流体流れを線図的に示す平面図である。 第６図は、第４図の孔あきプレートの流体流れを示す平
面線図である。 第７図は、本発明の原理を含むスロットを入れた中空羽
根の斜視図である。 第８図ば、本発明の原理を含む浮彫り部分を有する羽根
の斜視図である。 第９図は本発明の原理を含む波形羽根の平面図である。 第１０図は、インペラーと散布システムを備えた吸出管
の部分断面図である。 第１１図、第１２図、および第１３図は、本発明の原理
を含む散布リングの断面図である。 １０・・・チャネル、１２・・・内壁、１３・・・底部
、１４・・・外壁、１５・・・羽根、１６・・・無酸素
区域、１８・・・好気性区域、２０・・・自然変移区域
、２２・・・バリヤー、２４・・・入口、２６・・・出
口、２８・・・浄化器、３０．３２・・・吸出管通風器
、３４．３６・・・導管、３８．４０・・・出口、４２
・・・吸出管、４１・・・入口円錐体、４３・・・フラ
ンジ、４４・・・インペラー、４６・・・シャフト、４
８・・・モータ、５０・・・歯車駆動、５２．５３・・
・バッフル、５６・・・散布リング、５８・・・エアポ
ンプ、６０・・・ライン、６２・・・切欠き部、６４・
・・ドーム、７０・・・アパーチャ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、低溶解酸素区域と高溶解酸素区域とを有する処理チ
   ャネルと、前記低溶解酸素区域を上流側にそして前記高
   溶解酸素区域を下流側にして前記低および高溶解酸素区
   域を分けるチャネルを横切るバリヤー装置と、前記低溶
   解酸素区域における廃水取入口と、前記バリヤー装置に
   隣接した前記低溶解酸素区域における吸出管装置と、前
   記吸出管装置の底部を前記バリヤー装置に隣接した高溶
   解酸素区域と結合するバイパス装置と、前記吸出管装置
   における空気注入装置と、廃水を吸み出して前記チャネ
   ルに循環させるようにする前記吸出管装置における回転
   インペラー装置と、を包含する廃水処理システムにおい
   て、 前記吸出管装置は、ある直径と取入口を有し、および少
   なくとも前記バリヤー装置から直径の３．５倍のところ
   にあって実質的に均一な吸出管入口速度のプロフィール
   をもたらしていることを包含する、廃水処理システム。 ２、前記バリヤー装置はチャネルの頂部から該チャネル
   の下方へと延びていることを包含し、および、前記チャ
   ネルの底部に隣接した前記バリヤー装置においてアパー
   チャ装置を包含することとチャネルの幅の実質的な部分
   を、沈澱物の循環が前記バリヤー装置を介してできるよ
   うにする構造にすることを包含する、特許請求の範囲第
   １項に記載の廃水処理システム。 ３、前記アパーチャ装置の断面積は前記チャネルにおけ
   る液体の断面積１０％と２０％との間より大きいことを
   包含する、特許請求の範囲第２項に記載の廃水処理シス
   テム。 ４、前記バリヤー装置は前記チャネルの深さ全体よりは
   少なく前記チャネル内に延びていることと、前記アパー
   チャ装置は前記バリヤー装置の底部と前記チャネルの底
   部との間の区域にあることを包含する、特許請求の範囲
   第２項に記載の廃水を処理するシステム。 ５、横軸に沿った前記チャネルに一列に並べられた複数
   の吸出管装置と、前記横軸に沿った前記吸出管装置を相
   互連結して前記吸出管装置のまわりでの前記水のうずを
   減少するようにする横方向バッフル装置とを包含する、
   特許請求の範囲第１項による廃水処理システム。 ６、前記バリヤー装置は前記チャネルの頂部から前記チ
   ャネル内へと下に延び、前記チャネルの断面積より少な
   い面積を占めて前記吸出管装置の入口を通過する水の流
   れを妨げる一方いくらかの水は前記チャネルの底部に隣
   接した前記バリヤー装置を通過して流れることができる
   ようにすることを包含する、特許請求の範囲第５項に記
   載の廃水処理システム。 ７、前記バリヤー装置から間隔を隔てている前記吸出管
   装置と結合して均一な吸出管入口速度のプロフィールを
   生ずる前記吸出装置の前記入口において入口バッフル装
   置を包含している、特許請求の範囲第１項に記載の廃水
   処理システム。 ８、前記バッフル装置の頂部は前記チャネルの水面の十
   分下方にあって前記吸出管装置の入口に隣接した前記チ
   ャネルにうず巻を形成しないようにすることを包含する
   、特許請求の範囲第７項に記載の廃水処理システム。 ９、放射流をつくり出しそして吸出管装置の入口におい
   て正接流を最少限にする前記吸出管装置の入口の周縁部
   に間隔をおいて設けられた複数の羽根を包含する、特許
   請求の範囲第１項に記載の廃水処理システム。 １０、前記羽根装置は、羽根で生じたうずを最少限にす
   るため翼前縁および翼後縁と少なくとも該縁部の１つに
   隣接した複数のアパーチャとを備えることを包含する、
   特許請求の範囲第９項に記載の廃水処理システム。 １１、前記羽根装置の少なくとも１つは翼前縁を有し、
   そして前記羽根装置の前記翼前縁は羽根で生じたうずを
   最少限にするように湾曲していることを包含する、特許
   請求の範囲第９項に記載の廃水処理システム。 １２、前記羽根装置は翼前縁と羽根で生じたうずを最少
   限にする前記翼前縁に少なくとも隣接した複数の突起部
   とを備えていることを包含する、特許請求の範囲第９項
   に記載の廃水処理システム。 １３、前記羽根装置は羽根で生じたうずを最少限にする
   ため横軸に沿ってほぼ波形をしていることを包含する特
   許請求の範囲第９項に記載の廃水処理システム。 １４、前記羽根装置は前記吸出管装置の入口の上下を垂
   直に延びていることを包含する、特許請求の範囲第９項
   に記載の廃水処理システム。 １５、前記羽根装置は前記吸出管装置の入口の内部から
   外部に水平に延びていることを包含する、特許請求の範
   囲第１４項に記載の廃水処理システム。 １６、前記吸出管装置の前記入口は前記吸出管装置内に
   垂直に前記水を向ける援助をする周縁部の水平バッフル
   装置を備えることを包含する特許請求の範囲第１項に記
   載の廃水処理システム。 １７、前記吸出管装置は、前記回転するインペラー装置
   のまわりに環状で放射状くぼみを備え、該くぼみは実質
   的に水平面を省くようにつくられていることを包含する
   、特許請求の範囲第１項に記載の廃水処理システム。 １８、前記空気注入装置は内部散布リングと該内部散布
   リングから放射状に間を隔ててそしてそれをとり囲んで
   いる外部散布リングとを備えることを包含する、特許請
   求の範囲第１項に記載の廃水処理システム。 １９、前記外部散布リングは前記吸出管装置の内面を形
   成する内表面を有することを包含する、特許請求の範囲
   第１８項に記載の廃水処理システム。 ２０、前記空気注入装置は、実質的に水平下流面をとり
   除くため外囲を有する散布リングを備えることを包含す
   る、特許請求の範囲第１項に記載の廃水処理システム。 ２１、前記空気注入装置は、気体の分散を助けるカルマ
   ンうず巻をつくり出すための形状および直径を有する散
   布リングを備えることを包含する、特許請求の範囲第１
   項に記載の廃水処理システム。