JPS6136476B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、汚水の浄化に用いられる曝気装置
に関するものである。

従来、工場廃水処理場、都市下水処理場等の汚
水処理場においては、液表面撹拌式、散気管式、
散気板式等の方法が一般に行われていたが、最
近、曝気効率を高めるため、羽根車付エアレータ
等のエアレータ式の曝気装置を用い、曝気槽内に
強制的に気液循環流を生じさせる方法が採られる
ようになつた。これら羽根車付エアレータの多く
は、純酸素や空気等の供給方法の容易さから軸芯
が鉛直方向になるように設置された羽根車を用
い、羽根車内の流れ方向を下から上、または下か
ら斜め上方向とした上吐出し形式のものであつ
た。すなわち、供給された空気は上向きの浮上速
度を有するため、気液混相流の向きもこれと同じ
上向きとした方が気体の量を大きくできる点で有
利であつた。

第１図に従来の上吐出し形式の例を示し、水中
モータ１２で回転される羽根車１３はケーシング
１１の中に収納されており、羽根車１３の回転に
より吸込口１５から曝気槽内の処理液が吸込ま
れ、矢印で示すように下方から斜め上方へ流れ吐
出し口１６より吐出する。そして給気管１４から
純酸素あるいは空気が供給され、処理液と混合撹
拌して気液混相流として吐出し口１６より吐出す
る。

しかし、曝気性能は処理液の水深に密接に関係
するため、同じ水深の曝気槽においては、上吐出
し形式では槽の底部まで流れが到達せず、水深が
十分有効に利用されず不利である。また槽底部の
流速も小さく活性汚泥が沈澱しやすい点でも不利
である。このため、軸芯が鉛直方向になるように
設置された羽根車において、羽根車内の流れ方向
を上から下、または上から斜め下方向とし、気液
混相流が槽底部を通過するような下吐出し形式が
提案された。

第２図にさきに提案の下吐出し形式の曝気装置
を示し、水中ギヤードモータ２の軸端には羽根車
３が取付けられており、羽根車３は水中ギヤード
モータ２により回転されて、吸込口９から曝気槽
内の処理液が吸込まれ、吐出し口１０より吐出す
る。羽根車３に近接して上流側散気管５ａあるい
は下流側散気管５ｂが設けられており、上流側散
気管５ａあるいは下流側散気管５ｂから純酸素、
空気等の気体を供給し処理液と混合撹拌して、気
混相流として吐出し口１０より吐出する。散気管
５ａ，５ｂには散気孔６が明けられている。散気
管５ａ，５ｂは第３図に示すように給気管７に接
続され、給気管７に接続された給気口８は外部の
純酸素、空気等の供給源に接続される。また水中
ギヤードモータ２とケーシング１はモータサポー
ト４により接続されている。

しかし、上述の下吐出し形式の曝気装置は、第
２図に示すように気体の散気口６の位置が羽根車
３の上流側または下流側の直後であり、気体の量
を大きくできないという欠点があつた。すなわち
上流側から散気した場合、散気量が大きい時、羽
根車吸込側が気体で閉塞され、羽根車３は揚水不
能になり気体は吸込まれず、処理液が吸込口９へ
と逆流する。また、羽根車下流側直後に散気した
場合も散気量が大きい時は、散気口６の位置が羽
根車３の鉛直下にあるため、気体の一部が順次羽
根車部に蓄積していき、やがて全面気体となつて
羽根車３は揚水不能となり、気体は吐出し口１０
から吐出されず、気泡の浮力により処理液を吸込
口９へと逆流させる。いずれの場合も気液混相の
循環流が形成されないため、曝気性能は著しく低
下する。

この発明は、上述の曝気装置の欠点を解消し、
気体の羽根車への影響をなくし、曝気量を大きく
することのできる曝気装置を提供することを目的
としてなされたものである。

このため、この発明では、羽根車軸芯を鉛直方
向とし、羽根車内の流れ方向を上から下、または
上から斜め下方向とした曝気装置において、羽根
車から吐出し口までの流路をかさ形ノズル形状と
し、気体を処理液中に供給する散気口位置を気体
浮力が流れに大きな影響を与えない位置に配置す
る。すなわち、羽根車から吐出し口までの子午面
流線と水平線のなす角度が60゜以下となるような
範囲に設ける。また散気口位置から吐出し口まで
の密閉された流路内では、酸素の溶解は、吐出し
口を出たあとの自由な流れにおけるより著しく進
行するので散気口から吐出し口までの距離はでき
るだけ確保することが望ましい。製造上の観点か
ら同距離をあまり大きくすることはできないが、
子午面流線上の同距離Ｌと羽根車の翼の高さＨと
の比を0.5≦Ｌ／Ｈ≦2.5とする。

これにより、気体の羽根車への影響はなくな
り、曝気量を大きくすることができるとともに、
散気位置より下流のかさ形ノズル部で処理液と気
体の混合撹拌が十分行われるようになり、曝気性
能は著しく向上する。

第３図にこの発明の実施例を示し、第２図に示
すものと散気口位置以外の点は実質上差異がない
ので、第２図と同一部分には同一符号を付す。

羽根車３から吐出し口１０までの流路はかさ形
ノズル形状となつており、気体を処理液中に供給
する散気口６の位置は、羽根車３から吐出し口１
０までの子午面流線Ａ―Ａ（Ａ―Ａは子午面流線
のうちの一つを示す。）と水平線Ｂ―Ｂのなす角
度θが60゜以下となるような範囲に設けられ、か
つ散気口６の位置から吐出し口１０までの子午面
流線上の距離Ｌと羽根車３の翼の高さＨとの比
が、0.5≦Ｌ／Ｈ≦2.5とされている。

このように、羽根車軸芯を鉛直方向とし、羽根
車内の流れ方向を上から下、または上から斜め下
方向とした下吐出し形式としたことにより、気液
混相流が曝気槽の底部を流れ、このため処理液の
水深を有効に利用でき、曝気性能が向上する。ま
た上吐出し形式は、第５図に示すように槽内の流
れが交差する部分があるが下吐出し形式では第４
図に示すようにこれがなく、流れの衝突による流
速減少が少なく、槽内の流速を大きく保てる。

また、羽根車部から吐出し口までの流路をかさ
形ノズル形状とし、散気口から吐出し口までの距
離を前記のように0.5≦Ｌ／Ｈ≦2.5とすることに
より、気体供給後、外部静止水により流れが減速
されることなく、処理液と気体の混合撹拌が吐出
し口までのノズル内で十分行われる。また吐出さ
れたあと槽底部の流速を大きくすることができ、
活性汚泥の沈澱がなくなり、曝気性能が向上す
る。

また、下吐出し形式にすることにより、一般的
に気体の供給可能量が小さくなるが、散気管の散
気孔の位置を前記のようにθ＝60゜以下となるよ
うな範囲に設けることにより、気体の羽根車への
影響がなくなり、この結果、気体の供給可能量が
増し、同一規模のエアレータでの処理液量が大き
くなつて、曝気性能が向上する。

なお、前記の実施例では軸流羽根車を用いてい
るが、斜流や渦巻羽根車を用いることができ、ま
た水中ギヤードモータの代りに水中モータを用い
てもよい。また前記の実施例では、気体の供給手
段として、パイプに孔を明けた散気管形状のもの
を用いているが、その他、例えばケーシング外周
面（実施例の散気管取付面）あるいは内周面（外
周面と流路をはさんで対向している面）に孔を明
けたり、孔の明いたパンチングプレートを取付け
たり、スリツト状の孔を明けたりすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の上吐出し形式の曝気装置の一部
を断面で示す正面図、第２図は下吐出し形式の曝
気装置の左半部を断面で示す正面図、第３図は本
発明に係る下吐出し形式の曝気装置の左半部を断
面で示す正面図、第４図および第５図は下吐出し
形式と上吐出し形式の曝気装置の流れの差異を示
す説明図である。 １……ケーシング、２……水中ギヤードモー
タ、３……羽根車、４……モータサポート、５…
…散気管、６……散気孔、７……給気管、８……
給気口、９……吸込口、１０……吐出し口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 曝気槽内で用いられ、羽根車軸芯を鉛直方向
   とし、羽根車内の流れ方向を上から下、または上
   から斜め下方向とした曝気装置において、羽根車
   から吐出し口までの流路をかさ形ノズル形状と
   し、気体を処理液中に供給する散気口位置を、羽
   根車から吐出し口までの子午面流線と水平線のな
   す角度が60゜以下となるような範囲に設けたこと
   を特徴とする曝気装置。 ２ 散気口位置から吐出し口までの子午面流線上
   の距離Ｌと羽根車の翼の高さＨとの比を0.5≦
   Ｌ／Ｈ≦2.5とした特許請求の範囲第１項記載の
   曝気装置。