JP2013144272A - 液膜式酸素供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造や維持に要する費用が安く、かつ、好気性ラグーンへの流入量が日々変化するＰＯＭＥに対して酸素を効率よく安定して溶解させることにより、好気性ラグーンによる廃水処理能力を高めることが可能な液膜式酸素供給装置を提供する。
【解決手段】液膜式酸素供給装置１ａは、フロート２が装着された平面視略矩形状の仕切板３に４つの曝気ユニット４が取り付けられた状態でフレーム５によって支持され、曝気ユニット４の下方に散気手段６が設置された構造となっている。円筒状の気泡流路部４ａと、この気泡流路部４ａの下端に接続されて下方へ向かって拡開する傘状部４ｂとからなる曝気ユニット４は、仕切板３に設けられた４つの開口部（図示せず）を傘状部４ｂがそれぞれ覆うように仕切板３に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理対象となる水を液膜化して大気に接触させることにより、酸素の溶解効率を高める液膜式酸素供給装置に係り、特に、パーム油工場から排出されるＰＯＭＥ（ｐａｌｍ ｏｉｌ ｍｉｌｌ ｅｆｆｌｕｅｎｔ）を処理するための好気性ラグーンなどのように、閉鎖された池や湖沼等において使用される液膜式酸素供給装置に関する。

マレーシアやインドネシアは世界有数のパーム油生産国であり、パーム油を生産する過程で大量のＰＯＭＥを排出している。これらの国では、地表に掘った池（ラグーン）にＰＯＭＥを流し込んで、それに含まれる有機物を地中の微生物によって分解させることが行われている。
これはオープンラグーン方式と呼ばれるもので、一般に、プランテーション内には深さが３〜８ｍ程度の嫌気性ラグーンと、深さが１ｍ程度の好気性ラグーンが１５〜３０個程度設置される。

複数の嫌気性ラグーンに流し込まれたＰＯＭＥに対し、合計約８０日間にわたって嫌気性処理が施される。このとき、ＰＯＭＥに含まれる有機物の一部は分解されてメタンガスとして大気中に放出される。次に、好気性ラグーンにおいて、合計約４０日間にわたって好気性処理が施される。この一連の処理により、ＰＯＭＥ中のＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ：化学的酸素要求量）の濃度はおよそ５０，０００ｐｐｍから１００ｐｐｍ程度にまで低下する。なお、ラグーンの水温は年間を通じて外気温と略等しい３０℃程度に保たれている。

オープンラグーン方式は構成が極めて簡単であり、初期費用や保守費用をほとんど必要とせず、広い敷地さえあれば、容易に実施できることから、マレーシアやインドネシアでは最も一般的な廃水処理方法となっている。
しかしながら、好気性ラグーン内に供給される酸素が不足した場合、好気性処理が十分に行われず、国の廃水処理基準を満足できないおそれがある。また、マレーシアやインドネシアにおけるパーム油の生産は、その大部分を中小規模のパーム油工場が担っており、高価な廃水処理設備は導入できないという実情がある。そのため、これらの国においては、従来、好気性ラグーン内のＰＯＭＥに対して安価で効率よく酸素を供給できる技術が強く切望されている。

ＰＯＭＥを処理する技術ではないが、例えば、特許文献１には「曝気混合循環施設」という名称で、ダム貯水池等の閉鎖性水域の貧酸素水塊に富酸素水を供給したり、水温差によって成層化している水温躍層（水温の鉛直方向の勾配が特に大きな層）の水を表層水と混合させたりすることが可能な装置に関する発明が開示されている。
特許文献１の明細書と図４及び図５に実施例４及び実施例５として記載された装置は、吐出口を水面下に配設するとともに吸込口を水温躍層に配設した円筒状のエアーリフト本体と、このエアーリフト本体が吊り下げられ、吐出口の上方に位置する下面に円錐状のバッフルプレートが設けられるとともに、フロートを装備した浮上槽と、エアーリフト本体内であって水面下の浅層位置に吊下浸漬されるディフューザーと、陸上に設置され、このディフューザーに空気を送るブロワー及び空気供給配管を備えている。

このような装置において、ブロワー及び空気供給配管からディフューザーに空気を送って散気し、水温躍層の水を水面方向へ揚水すると、気液混合水がバッフルプレートに衝突して、水流が略水平方向へ変わり、最終的にエアーリフト本体の吸込口へ向かう循環流が形成される。
すなわち、低温である水温躍層の水が途中の中間水温の水と混合することなく上層の高温の水と直接混合しながら水面層を水平に放射状に流れた後、下降することにより、水温躍層と水面層間の循環混合層が形成される。その結果、植物プランクトンを高濃度に含有する水表面層の水温が低下するため、植物プランクトンの活動増殖が制限される。

また、同じくＰＯＭＥを処理する技術ではないが、特許文献２には、「曝気方法とその装置とそのシステム」という名称で、汚水処理場等に貯留されている液体に酸素等の気体を効率良く接触させる曝気方法及び曝気装置に関する発明が開示されている。
特に、特許文献２の明細書と図５には、上端を水面から突出させた状態で鉛直方向に設置される円筒状の気泡粒上昇通路と、この気泡粒上昇通路の下端に接続されて下方へ向かって拡開する気泡粒収束部と、この気泡粒収束部内に設置される散気部と、気泡粒収束部に装着される浮きを備えた曝気装置が記載されている。

このような構造の曝気装置においては、散気部で連続的に発生する気泡粒が気泡粒収束部で集められることにより気泡の集団となる。そして、この塊全体は気泡粒の浮力により容易に水面上へ押し上げられて液泡に変化する。これにより、被処理水は液泡表面の薄膜水となる。その結果、被処理水は大気圧下で最も気体が溶解し易い状態となる。また、気泡粒が気泡粒上昇通路を上昇する際に、気泡粒の周囲の液体は重力で下降するため、気泡粒から、その周囲の液体が容易に分離される。これらの作用により、被処理水に効率よく酸素等の気体を溶解させることができる。

特開２００９−２２８４７号公報 特開２００７−１１１５７３号公報

しかしながら、上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、水温躍層と水面層の間に循環流が形成されるため、水温躍層と水面層の間の水温の差が小さくなるものの、ディフューザーで生成された気泡が単に循環するだけであり、ブロワー及び空気供給配管から供給された空気の水への溶解効率を高める構成とはなっていない。
また、浮上槽の下面に設けられたバッフルプレートにエアーリフト本体から吐出された気液混合水を衝突させることで、その流れを水平方向へ強制的に変える構成であるため、気液混合水が水平方向へ十分に拡散され難く、循環流が狭い範囲にしか形成されないという課題があった。

特許文献２に開示された発明である曝気装置においては、気泡粒収束部に浮きが装着され、水に浮いた状態で設置されるため、気泡粒収束部が水位の変動に追従する。しかし、水平方向の移動が拘束されていないため、気泡粒収束部は上下動の際に傾き易い。従って、流入するＰＯＭＥが日々変化する好気性ラグーンに適用した場合、気泡粒上昇通路の上端が水面から突出した状態を維持できず、廃水処理能力が安定しないおそれがある。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたものであり、製造や維持に要する費用が安く、かつ、好気性ラグーンへの流入量が日々変化するＰＯＭＥに対して酸素を効率よく安定して溶解させることにより、好気性ラグーンによる廃水処理能力を高めることが可能な液膜式酸素供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被処理水中に設置された状態で使用される液膜式酸素供給装置であって、上端に吐出口を有する筒状の気泡流路部と、この気泡流路部の下端に接続されて下方へ向かって拡開する傘状部からなり、鉛直方向に配置される曝気ユニットと、この曝気ユニットを水平方向に対して移動不能に、かつ、鉛直方向に対して移動自在に支持するフレームと、気泡流路部に直交するように傘状部の端面若しくは外面に取り付けられる仕切板と、この仕切板に装着され、気泡流路部の吐出口を被処理水の水面上に突出させた状態で設置可能に、曝気ユニットに対して浮力を与えるフロートと、酸素供給管を介してポンプに接続されるとともに、傘状部の下方に設置されて被処理水中に気泡粒を供給する散気手段と、を備えたことを特徴とするものである。

上記構造の液膜式酸素供給装置を被処理水中に設置してポンプを作動させると、散気手段から連続的に発生し、曝気ユニットの傘状部によって捕捉された気泡粒が気泡流路部の内部を集団となって上昇するという作用を有する。そして、上昇する気泡粒とは対照的に、気泡粒の周囲の被処理水が重力で下降するため、気泡粒と被処理水が容易に分離されるという作用を有する。
また、気泡粒は、集団化することで浮力が増し、容易に被処理水の水面を越える。これにより、気泡粒は液胞化し、さらに、液胞塊となって曝気ユニットの吐出口から溢出する。なお、被処理水は液泡表面において薄膜化することにより、大気圧下で最も気体が溶解し易い状態となる。その結果、液泡内部の酸素に加えて大気中の酸素も容易に溶解し、被処理水中のＤＯ濃度が高まるという作用を有する。

さらに、曝気ユニットの吐出口から溢出した液胞塊は水平方向へ移動し、液膜式酸素供給装置を中心として周囲へ広がった後、破裂する。これにより、液胞表面において薄膜化したＤＯ濃度の高い被処理水は、他の被処理水と混合する。
一方、液膜式酸素供給装置の近傍では、散気手段から供給される気泡粒に伴って被処理水の上昇流が形成され、液膜式酸素供給装置の周囲では逆に、被処理水の下降流が形成される。従って、前述の液泡塊の破裂によって生成されたＤＯ濃度の高い被処理水は他の被処理水とともに一旦下降した後、液膜式酸素供給装置の近傍において気泡粒とともに再び上昇し、曝気ユニット内に流入する。その結果、被処理水の循環流が形成される。

また、本願発明の液膜式酸素供給装置においては、フロートの浮力により曝気ユニットは常に水面に浮いた状態となるため、被処理水の水位の変動に容易に追従するという作用を有する。従って、被処理水の水位が上昇した場合でも曝気ユニットの吐出口が水面下に没してしまうおそれがない。そして、曝気ユニットの吐出口から水面までの距離が一定に保たれるという作用を有する。
さらに、曝気ユニットは、フレームによって水平方向の移動が拘束され、鉛直方向への移動のみが可能となっていることから、曝気ユニットが上下動する際に傾き難いという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の液膜式酸素供給装置において、仕切板は、傘状部の端面若しくは外面に取り付けられる代わりに、被処理水の水面と曝気ユニットの吐出口との間を仕切るように気泡流路部に取り付けられ、この仕切板の端縁に、吐出口を囲繞するように側板が立設されたことを特徴とするものである。

被処理水が屋外に貯留されていると、風などの影響により水面が波立つ場合がある。また、散気手段に対する酸素の供給量が多いと、水面が波立ち易い。
このような場合でも、上記構造の液膜式酸素供給装置においては、曝気ユニットの吐出口が仕切板及び側板によって囲繞されているため、請求項１記載の発明の作用に加えて、水面が波立っている場合でも被処理水が吐出口から曝気ユニットの内部へ流入し難いという作用を有する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液膜式酸素供給装置において、第１の軸部材を保持する第１の軸保持部と、第２の軸部材を保持する第２の軸保持部と、第１の軸部材に一端を固定され、第２の軸部材に他端を連結されるリンク部材と、を備え、第１の軸保持部は第１の軸部材を介してリンク部材の一端を回転自在に支持し、第２の軸保持部は第２の軸部材を介してリンク部材の他端を回転自在に、かつ、水平方向へ移動自在に支持し、第１の軸保持部は仕切板及びフレームのうちのいずれか一方に取り付けられ、第２の軸保持部は仕切板及びフレームのうちの他方に取り付けられたことを特徴とするものである。

このような構造の液膜式酸素供給装置においては、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、仕切板がリンク部材を介してフレームへ揺動自在に、かつ、鉛直方向へ移動自在に連結されているため、被処理水の水位の変動に追従して曝気ユニットが上下動した場合でも曝気ユニットがより一層傾き難いという作用を有する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の液膜式酸素供給装置において、第１の軸部材と、第１の軸保持部と、第２の軸部材と、第２の軸保持部と、リンク部材が、一対ずつ備えられるとともに、これら一対の第１の軸部材同士及び第２の軸部材同士は仕切板の上方に、互いに間隔をあけてそれぞれ平行に配置され、奇数回捩じられた状態で１対の第１の軸部材に対して直交するように巻回される無端ベルトを備えたことを特徴とするものである。

このような構造の液膜式酸素供給装置においては、請求項３記載の発明の作用に加えて、仕切板が上下動した場合、１対の軸部材が互いに連動し、逆方向へ同じ角度だけ回転し、仕切板及びそれに連結された曝気ユニットの水平状態が常に維持されるという作用を有する。

以上説明したように、本発明の請求項１記載の液膜式酸素供給装置によれば、被処理水中に循環流を形成することで、被処理水のＤＯ濃度を広範囲にわたって高くすることが可能である。また、構造が簡単であるため、製造や維持に要する費用を安くすることができる。さらに、水位が変動した場合でも被処理水に対して酸素を効率よく安定して溶解させることができる。従って、好気性ラグーンに適用した場合には、その廃水処理能力を高めることが可能である。

本発明の請求項２記載の液膜式酸素供給装置においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、水面が波立っている場合でも被処理水に対して酸素を効率よく安定して溶解させることができるという効果を奏する。従って、好気性ラグーンに適用した場合に廃水処理能力が高まるという請求項１記載の発明の効果がより一層発揮される。

本発明の請求項３記載の液膜式酸素供給装置によれば、請求項１記載の発明の効果がより一層発揮される。

本発明の請求項４記載の液膜式酸素供給装置によれば、請求項３記載の発明の効果がより一層発揮される。

（ａ）は本発明の実施の形態に係る液膜式酸素供給装置の実施例１の正面図であり、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。 （ａ）は実施例１の液膜式酸素供給装置の平面図であり、（ｂ）は曝気ユニットの内部を上昇する気泡の挙動を模式的に示した図である。 （ａ）及び（ｂ）はいずれも実施例１の液膜式酸素供給装置が好気性ラグーン内に設置された状態を示す模式図である。 （ａ）は本発明の実施の形態に係る液膜式酸素供給装置の実施例２の正面図であり、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。 （ａ）は実施例２の液膜式酸素供給装置の平面図であり、（ｂ）は図４（ｂ）の一部を拡大した図である。 （ａ）は本発明の実施の形態に係る液膜式酸素供給装置の実施例３の正面図であり、（ｂ）は図６（ａ）におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。 （ａ）は実施例３の液膜式酸素供給装置の平面図であり、（ｂ）は図６（ｂ）の一部を拡大した図である。

本発明の実施の形態に係る液膜式酸素供給装置の実施例について図１乃至図７を参照しながら説明する。なお、好気性ラグーンは被処理水が貯留された場所と捉えることができるため、好気性ラグーンを被処理水の貯留池や貯留槽というように一般化した場合でも、以下の説明は同様に成り立つ。

本実施例の液膜式酸素供給装置について図１乃至図３を用いて説明する（特に、請求項１に対応）。なお、図２（ａ）は図１に示した液膜式酸素供給装置の平面図を拡大して示し、図３では好気性ラグーンの断面図を模式的に示している。また、図２（ｂ）では曝気ユニットのみを断面表示としている。
図１及び図２（ａ）に示すように、液膜式酸素供給装置１ａは、フロート２が装着された仕切板３に４つの曝気ユニット４が取り付けられた状態でフレーム５によって支持され、曝気ユニット４の下方に散気手段６が設置された構造となっている。

曝気ユニット４は、円筒状の気泡流路部４ａと、この気泡流路部４ａの下端に接続されて下方へ向かって拡開する傘状部４ｂとからなる。また、平面視略矩形状の仕切板３には４つの開口部（図示せず）が設けられており、各開口部は曝気ユニット４の傘状部４ｂによってそれぞれ覆われている。すなわち、曝気ユニット４の開口部４ｃ（図２（ｂ）参照）は仕切板３の開口部と連通し、４つの曝気ユニット４の傘状部４ｂの開口端は仕切板３を介して互いに連結されている。
また、仕切板３の対向する２辺には、それぞれ固定具２ａを介してフロート２が２個ずつ装着されている。そして、図２（ｂ）に示す曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈは、フロート２の装着箇所を変更することによって容易に調整可能となっている。

フレーム５は、４つの曝気ユニット４を囲むように仕切板３の四隅にそれぞれ立設されるとともに下端にウェイト７が取り付けられたＬ字状の断面を有する４本の縦材５ａと、隣接する２本の縦材５ａの間に架け渡される複数の横材５ｂとからなる。なお、仕切板３は４本の縦材５ａのいずれにも固定されていないため、縦材５ａに直交する方向への移動は拘束されるものの、横材５ｂとフロート２の固定具２ａが干渉しない範囲で縦材５ａの長手方向に対して移動自在となっている。
すなわち、縦材５ａの長手方向が鉛直方向に一致するようにフレーム５を設置した場合、仕切板３によって連結される４つの曝気ユニット４は、フレーム５によって水平方向の移動を拘束されるとともに、鉛直方向へ移動自在に支持される。

散気手段６は、多孔質セラミック等によって形成されるエアーストーンからなり、このエアーストーンには酸素を供給するためのポンプ６ａ（図２（ｂ）参照）が酸素供給管６ｂを介して接続されている。そして、散気手段６は、発生させた微細な気泡粒８（図２（ｂ）参照）が曝気ユニット４によって捕捉されるように曝気ユニット４の傘状部４ｂの下方に設置され、図示しない固定手段によってフレーム５に固定されている。

液膜式酸素供給装置１ａを好気性ラグーン内に設置してポンプ６ａを作動させると、図２（ｂ）で示すように、散気手段６から連続的に発生する微細な気泡粒８は曝気ユニット４の傘状部４ｂによって捕捉され、気泡流路部４ａの内部を集団となって上昇する。このとき、気泡粒８の周囲の被処理水（好気性ラグーン内のＰＯＭＥ）は重力で下降するため、気泡粒８と被処理水が容易に分離される。
また、気泡粒８は、集団化することで浮力が増し、容易に水面９を越えて液胞化する。その後、液胞塊１０となって曝気ユニット４の吐出口４ｄから溢出する。

このように、液泡表面において薄膜化した被処理水は、大気圧下で最も気体が溶解し易い状態であるため、液泡内部の酸素に加えて大気中の酸素も容易に溶解する。これにより、被処理水中のＤＯ（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ：溶存酸素）濃度が高まる。
そして、曝気ユニット４の吐出口４ｄから溢出した液胞塊１０は水平方向に液膜式酸素供給装置１ａの周囲へ広がるように移動した後、破裂して、液胞表面の薄膜水はＤＯ濃度の高い被処理水となって他の被処理水と混合する。

図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、液膜式酸素供給装置１ａ近傍において、好気性ラグーン１１の下層の被処理水が散気手段６によって発生する気泡粒８に伴って上昇する。そのため、液膜式酸素供給装置１ａの周囲では好気性ラグーン１１の上層から下層へ向かう被処理水の流れが形成される。その結果、前述のＤＯ濃度の高い被処理水は他の被処理水とともに矢印Ｄで示すように下層へ向かって移動し、液膜式酸素供給装置１ａの近傍において上述の気泡粒８とともに再び上昇し、曝気ユニット４の内部へ流入する。
このようにして循環流が形成されることで、好気性ラグーン１１内のＤＯ濃度は広範囲にわたって高くなる。

なお、曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈ（図２（ｂ）参照）が長いと、被処理水を押し上げるために多くのエネルギーが必要となる。この場合、処理水の流量が減少し、液膜が形成され難くなるため、被処理水のＤＯ濃度が低下する。従って、曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈは短い方が良い。
しかし、曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈが短いと、曝気ユニット４の吐出口４ｄが水面下に没し易くなる。そして、吐出口４ｄが水面下に没してしまうと、液胞塊１０の形成が阻害される。すなわち、前述の作用が十分に発揮されるためには、曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈを一定に保つことが必要である。

既に述べたように、４つの曝気ユニット４は仕切板３を介してフロート２が装着されており、被処理水に浮いた状態で好気性ラグーン１１内に設置される（図３（ａ）参照）。この場合、好気性ラグーン１１の水位の上昇に伴って、曝気ユニット４も上昇するため、曝気ユニット４の吐出口４ｄが水面９の下に没してしまうおそれがない。また、好気性ラグーン１１の水位が下降した場合には、曝気ユニット４も下降する。このように、液膜式酸素供給装置１ａにおいては、曝気ユニット４が水位の変動に追従することにより、曝気ユニット４の吐出口４ｄから水面９までの距離Ｈが一定に保たれるという作用を有する。
さらに、４つの曝気ユニット４は、フレーム５によって水平方向の移動を拘束されており、鉛直方向への移動のみが可能となっている。従って、曝気ユニット４が上下動する際に傾き難いという作用を有する。

以上説明したように、液膜式酸素供給装置１ａによれば、好気性ラグーン１１へのＰＯＭＥの流入量が変化して水位が変動した場合でもＰＯＭＥに対して酸素を効率よく安定して溶解させて、好気性ラグーン１１による廃水処理能力を高めることができる。また、液膜式酸素供給装置１ａは構造が簡単であるため、製造や維持に要する費用を安くすることができる。

本実施例では、仕切板３が曝気ユニット４の傘状部４ｂの端面に取り付けられているが、このような構造に限定されるものではなく、例えば、仕切板３が曝気ユニット４の傘状部４ｂの外面に取り付けられていても良い。また、曝気ユニット４の数は４つに限らず、適宜変更可能である。
さらに、フロート２を仕切板３に装着する代わりに、曝気ユニット４に装着することもできる。そして、フロート２の数や配置も本実施例に示した場合に限定されるものではない。
加えて、フレーム５の横材５ｂの数や配置も適宜変更可能である。なお、好気性ラグーン内のＰＯＭＥの流れの影響を受けない程度にフレーム５が十分に重い場合には、ウェイト７を省略することができる。また、ウェイト７を設置する代わりに、アンカーボルト等を用いてフレーム５を固定しても良い。さらに、気泡流路部４ａは円筒状に限らず、例えば、角筒状であっても良い。

本実施例の液膜式酸素供給装置について図４及び図５を用いて説明する（特に、請求項２に対応）。
図４及び図５に示すように、液膜式酸素供給装置１ｂは、実施例１の液膜式酸素供給装置１ａにおいて、曝気ユニット４の傘状部４ｂが仕切板３によって連結される代わりに、曝気ユニット４の気泡流路部４ａが仕切板１２によって連結されたことを特徴とする。また、曝気ユニット４の吐出口４ｄは仕切板１２から上方へ突出しており、４つの吐出口４ｄを囲繞するように側板１３ａ〜１３ｄが仕切板１２の４つの端縁にそれぞれ立設されている。
そして、側板１３ｂ，１３ｄには固定具２ａを介してフロート２が装着され、側板１３ａ，１３ｃには排出口１４がそれぞれ設けられている。従って、曝気ユニット４の吐出口４ｄから溢出した液胞塊１０は排出口１４から外部へ排出される。

好気性ラグーン１１は屋外に設けられているため、風などの影響により水面が波立ち易い。また、散気手段６への酸素の供給量が多い場合には、水面が波立つことがある。このような場合でも、液膜式酸素供給装置１ｂにおいては、曝気ユニット４の吐出口４ｄが仕切板１２及び側板１３ａ〜１３ｄで囲まれているため、被処理水が吐出口４ｄから曝気ユニット４の内部へ流入し難い。
従って、好気性ラグーン１１の水面が波立っている場合でも、液膜式酸素供給装置１ｂによれば、ＰＯＭＥに対して酸素を効率よく安定して溶解させて、好気性ラグーン１１による廃水処理能力を高めることが可能である。

本実施例では、側板１３ａ，１３ｃにのみ排出口１４を設けているが、このような構造に限定されるものではなく、例えば、側板１３ｂや側板１３ｄに排出口１４を設けても良い。また、側板１３ａ〜１３ｄを必ずしもすべて設けなくとも良く、側板１３ａ〜１３ｄのうちの少なくともいずれか１つを設けた構造であっても良い。

本実施例の液膜式酸素供給装置について図６及び図７を用いて説明する（特に、請求項３及び請求項４に対応）。
図６及び図７に示すように、液膜式酸素供給装置１ｃは、実施例２の液膜式酸素供給装置１ｂにおいて、仕切板１２がリンク部材１５を介してフレーム５へ揺動自在、かつ、鉛直方向へ移動自在に連結されたことを特徴とする。

側板１３ｂ，１３ｄの上端縁には、側板１３ａ，１３ｃの近傍から長手方向の中心に向かって仕切板１２に平行に形成された長孔１６，１６を有する軸保持部２０，２０がそれぞれ設けられている。また、フレーム５の縦材５ａ，５ａの上部には、それぞれ側板１３ｂ，１３ｄの上方となる箇所に、軸保持部１７，１７が側板１３ｂ，１３ｄに対して平行に延設されている。

側板１３ｂに設けられた軸保持部２０の長孔１６と、側板１３ｄに設けられた軸保持部２０の長孔１６には、軸部材１８ａが側板１３ａ若しくは側板１３ｃに対して略平行に跨設されている。なお、軸部材１８ａの両端は、側板１３ｂに設けられた軸保持部２０の長孔１６と側板１３ｄに設けられた軸保持部２０の長孔１６によって回転自在かつ側板１３ｂ，１３ｄの長手方向へ移動自在に支持されている。
また、縦材５ａ，５ａの軸保持部１７，１７には、軸部材１８ｂ，１８ｂが側板１３ａ，１３ｃに対して略平行に跨設され、軸部材１８ａの両端は、軸保持部１７，１７によって回転自在に保持されている。

４つの軸保持部１７の近傍にはリンク部材１５がそれぞれ設置されている。そして、リンク部材１５は一端が軸部材１８ｂに固定され、他端が軸部材１８ａへ回転自在に連結されている。
また、軸部材１８ｂ，１８ｂには無端ベルト１９，１９が略直交するように、かつ、１回捩じられた状態で巻回されている。

上記構造の液膜式酸素供給装置１ｃにおいて、仕切板１２に上向きの力が加わった場合、図７（ｂ）に示すように、軸部材１８aに連結されるリンク部材１５の端部は矢印Ｅの向きに回転すると同時に、矢印Ｆの向きに移動する。同時に、軸部材１８ｂに固定されるリンク部材１５の端部は矢印Ｇの向きに回転する。
その後、仕切板１２に下向きの力が加わると、軸部材１８aに連結されるリンク部材１５の端部は矢印Ｅの逆向きに回転するとともに、矢印Ｆの逆向きに移動する。これに伴い、軸部材１８ｂに固定されるリンク部材１５の端部は矢印Ｇの逆向きに回転する。なお、図７（ｂ）は仕切板１２がフレーム５に対して最も下降した状態を示しているため、図７（ｂ）の状態から仕切板１２がさらに下降することはない。

このように、液膜式酸素供給装置１ｃにおいては、仕切板１２がリンク部材１５を介してフレーム５へ揺動自在に、かつ、鉛直方向へ移動自在に連結されているため、好気性ラグーン１１の水位の変動に追従して曝気ユニット４が上下動した場合でも実施例１の場合よりも曝気ユニット４がより一層傾き難いという作用を有する。
さらに、軸部材１８ｂ，１８ｂは、１回捩じられた状態の無端ベルト９，９が巻回されているため、互いに連動し、逆方向へ同じ角度だけ回転するという作用を有する。これにより、仕切板１２及びそれに連結された曝気ユニット４の水平状態が常に維持される。

以上説明したように、液膜式酸素供給装置１ｃによれば、好気性ラグーン１１へのＰＯＭＥの流入量が変化して水位が変動した場合や水面が波立っている場合でも曝気ユニット４の水平状態が維持されるため、ＰＯＭＥに対する酸素の供給効率を向上させて、好気性ラグーン１１による廃水処理能力を高めることができる。

本実施例では、リンク部材１５の端部が軸部材１８ａに対して回転自在に連結されているが、軸部材１８ａは軸保持部２０によって回転自在に保持されているため、リンク部材１５の端部が軸部材１８ａに固定された構造であっても良い。逆に、リンク部材１５の端部が軸部材１８ａに対して回転自在に連結されるとともに、軸部材１８ａが軸保持部２０に対して回転不能に保持されていても良い。
また、軸保持部２０がフレーム５の縦材５ａに取り付けられ、軸保持部１７が側板１３ｂ，１３ｄに取り付けられた構造とすることもできる。
さらに、実施例１において仕切板３がリンク部材１５を介してフレーム５へ揺動自在に、かつ、鉛直方向へ移動自在に連結された構造とすることもできる。この場合でも本実施例における上述の作用及び効果は同様に発揮される。
加えて、無端ベルト９が捩じられる回数は奇数回であれば良く、１回に限定されない。

請求項１乃至請求項４に記載の液膜式酸素供給装置は、好気性ラグーンに限らず、下水処理場や養殖池等に対しても適用可能である。

１ａ〜１ｃ…液膜式酸素供給装置 ２…フロート ２ａ…固定具 ３…仕切板 ４…曝気ユニット ４ａ…気泡流路部 ４ｂ…傘状部 ４ｃ…開口部 ４ｄ…吐出口 ５…フレーム ５ａ…縦材 ５ｂ…横材 ６…散気手段 ６ａ…ポンプ ６ｂ…酸素供給管 ７…ウェイト ８…気泡粒 ９…水面 １０…液胞塊 １１…好気性ラグーン １２…仕切板 １３ａ〜１３ｄ…側板 １４…排出口 １５…リンク部材 １６…長孔 １７…軸保持部 １８ａ，１８ｂ…軸部材 １９…無端ベルト ２０…軸保持部

Claims (4)

1. 被処理水中に設置された状態で使用される液膜式酸素供給装置であって、
   上端に吐出口を有する筒状の気泡流路部と、この気泡流路部の下端に接続されて下方へ向かって拡開する傘状部からなり、鉛直方向に配置される曝気ユニットと、
   この曝気ユニットを水平方向に対して移動不能に、かつ、鉛直方向に対して移動自在に支持するフレームと、
   前記気泡流路部に直交するように前記傘状部の端面若しくは外面に取り付けられる仕切板と、
   この仕切板に装着され、前記気泡流路部の前記吐出口を前記被処理水の水面上に突出させた状態で設置可能に、前記曝気ユニットに対して浮力を与えるフロートと、
   酸素供給管を介してポンプに接続されるとともに、前記傘状部の下方に設置されて前記被処理水中に気泡粒を供給する散気手段と、
   を備えたことを特徴とする液膜式酸素供給装置。
2. 前記仕切板は、前記傘状部の端面若しくは外面に取り付けられる代わりに、前記被処理水の水面と前記曝気ユニットの前記吐出口との間を仕切るように前記気泡流路部に取り付けられ、
   この仕切板の端縁に、前記吐出口を囲繞するように側板が立設されたことを特徴とする請求項１記載の液膜式酸素供給装置。
3. 第１の軸部材を保持する第１の軸保持部と、
   第２の軸部材を保持する第２の軸保持部と、
   前記第１の軸部材に一端を固定され、前記第２の軸部材に他端を連結されるリンク部材と、
   を備え、
   前記第１の軸保持部は前記第１の軸部材を介して前記リンク部材の一端を回転自在に支持し、
   前記第２の軸保持部は前記第２の軸部材を介して前記リンク部材の他端を回転自在に、かつ、水平方向へ移動自在に支持し、
   前記第１の軸保持部は前記仕切板及び前記フレームのうちのいずれか一方に取り付けられ、
   前記第２の軸保持部は前記仕切板及び前記フレームのうちの他方に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液膜式酸素供給装置。
4. 前記第１の軸部材と、前記第１の軸保持部と、前記第２の軸部材と、前記第２の軸保持部と、前記リンク部材は、一対ずつ備えられるとともに、これら一対の第１の軸部材同士及び第２の軸部材同士は前記仕切板の上方に、互いに間隔をあけてそれぞれ平行に配置され、
   奇数回捩じられた状態で前記１対の第１の軸部材に対して直交するように巻回される無端ベルトを備えたことを特徴とする請求項３記載の液膜式酸素供給装置。
   

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