JPH0239959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水処理設備における曝気槽に関す
るものであつて、液体中に供給される気泡を効率
よく微細化し、かつ、生成した気泡を可及的長期
間装置内に滞留させようとするものである。

［従来の技術］ 従来、廃水処理の一方法として、廃水中に酸素
を溶解させるため、液体中に空気を供給すること
は古くから知られており、そのための曝気装置も
種々考えられている。

曝気装置としては、気液接触器中で回転体を高
速度で回転させ、その付近に送入された気体を捕
捉させて回転体の表面に気体のフイルムを形成さ
せ、回転体の剪断力で気体を微細化すると共に、
回転体によつて生起する旋回流によつて気泡を滞
留させるようにしたものが一般的である。（特開
昭52−81953公報参照） また、無端状の水路において処理水に活性汚泥
を混合し、この混合液を曝気して空気中の酸素を
溶解させると共に、混合液を循環させるオキシデ
ーシヨンデイツチ法に用いられる曝気装置とし
て、水路の上流から下流側に混合液を流す軸流ポ
ンプを設け、該軸流ポンプのインペラの下方の空
気供給部を設けたものも知られている。（特開昭
59−112893、特開昭59−112894公報参照） ［この発明が解決しようとする問題点］ 廃水中に空気を供給して酸素を溶解させるに際
し最も重要なことは、液体とその液体中に混入さ
れる気体との接触面積を増大させるため、液体中
に気体を微細気泡として供給することと、その微
細気泡をできるだけ長く液体中に滞留させること
である。

しかし、上記した公知例にあつては、気泡の滞
留に関して回転体により生起される旋回流のみに
依存し、または、無端状の流動水路に依存したり
していた。また、生成した気泡をさらに微細化す
るようなことは全く考えられていなかつた。

そのため、必ずしも十分な曝気効果が得られな
いという問題点があつた。

この発明は、上記問題点を解決しようとするも
のであつて、微細気泡の生成を可能ならしめ、し
かも、その微細気泡をできるだけ長く液体中に滞
留させ、その滞留過程において気泡を更に微細化
して酸素の溶解を促進させることを可能ならしめ
たものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、前記問題点を解決するための手段
を提供するものであつて、上端に漏斗状開口部１
を有し、その下方に順次小径スロート部２、末広
がり部３、長尺大径部４を具えたドラフトチユー
ブ５の下端を、架台７を介して水槽６の底部に支
持し、前記上端の漏斗状開口部１を水面下に、長
尺大径部４の下端開口部４′を水底近傍に、夫々
開口させると共に、小径スロート部２の上部に旋
回流と軸流とを生起させ得るスクリユウ羽根８を
具えた水中ミキサ９を付設し、該水中ミキサ９の
下方で小径スロート部２内にデフユーザ１０を配
設し、該デフユーザ１０を管路１１逆止弁１２を
介して加圧空気源１３および加圧水源１４に連通
させてなることを特徴とする曝気装置を発明要旨
とするものである。

［実施例］ 図面に示した実施例によりこの発明の構成を説
明する。

ドラフトチユーブ５は、第１図に示すように、
上端に漏斗状開口部１を有し、その下方に順次小
径スロート部２、末広がり部３、長尺大径部４を
具えており、架台７によつて水槽６の底部に直立
状に支持されている。そして、上端の漏斗状開口
部１は水面下に、長尺大径部４の下端開口部４′
は水底近傍に、夫々開口している。

小径スロート部２の上部には、旋回流と軸流と
を生起させ得るスクリユウ羽根８を具えた水中ミ
キサ９が付設されている。

このミキサ９は、第２図に示すように、立型水
中モータＭの下向立軸に推進翼状のスクリユウ羽
根８を具備させたものであつて、モータＭを駆動
することによつて、スクリユウ羽根８が回転し、
ドラフトチユーブ５内に旋回流と下向軸流とを生
起させることができる。

水中ミキサ９の下方の小径スロート部２内には
デフユーザ１０が配設されている。

このデフユーザ１０は、第３図および第４図に
示すように、ドーナツツ円筒状の外側曝気リング
１５および複数の内側曝気リング１６とより成つ
ており、空気導入管１１′、管路１１、逆止弁１
２を介して加圧空気源１３および加圧水源１４に
接続されている。そして、曝気時は加圧空気源１
３に接続されているが、曝気停止時等、加圧空気
源１３からの空気の供給が中断したときは直ちに
加圧水源１４から加圧水が一定時間供給されるよ
うになつている。

曝気リング１５，１６の液体の下向流と平行と
なるすべての面には、１mmφ以下の細孔が無数に
あけられており、この細孔から空気が噴出する曝
気面１５′１６′が構成されている。また、上下の
フランジ面１７には後述するガイドパイプ１８の
挿入孔１９が設けられている。

管路１１は大気に向かつて伸びている。送気は
槽外に設置されたブロウまたはコンプレツサ（図
示せず）によつて強制的に行われる。このように
空気をブロウまたはコンプレツサによつて強制的
に圧送する理由は、管内の液体による負圧では吸
気量が不十分のためである。

ガイドパイプ１８は、前記上下のフランジ面の
挿入孔１９に挿通され、その下端が下部フランジ
面１７に固定されており、保守点検の際このガイ
ドパイプを引き上げて曝気装置を地上に取り出せ
るようになつている。

［作用］ 水中モータＭを駆動しミキサ９が作動すると、
スクリユウ羽根８の回転によつて小径スロート部
２内に液体の思回流と下向軸流が発生する。

一方加圧空気源１３から逆止弁１２、管路１１
を経て、空気導入管１１′からデフユーザ１０の
外側曝気リング１５および内側曝気リング１６に
空気が導入され、この空気は曝気面１５′１６′か
ら噴出する。

前記小径スロート部２内の旋回流および軸流と
なつて下降する液体は、曝気面１５′１６から噴
出する空気を剪断するから、微細気泡が発生する このデフユーザ１０で発生した気泡は、液体の
下向きの流れに乗つて、末広がり部３を経て、長
尺大径部４へと送られる。

この長尺大径部４は、気泡を含む液体の下降流
の流速が気泡の浮上速度よりやや速い程度の緩い
速度となるように直径を大きく設計されており、
微細気泡はドラフトチユーブ５内を徐々に降下し
て下端開口部４′から放出され、反転して水槽６
内を上昇する。

図面中の白抜矢符は空気（微細気泡）の流れ、
黒塗矢符は（水）の流れ方向を示すものである。

水面近くの漏斗状開口部１ないし小径スロート
部２で発生した微細気泡は、長尺大径部４を徐々
に降下する過程で水圧が上昇するためその影響を
受けてさらに微細化し、気泡中の酸素は効果的に
溶解される。

また、ドラフトチユーブ５の長尺大径部４内を
徐々に降下し、その下端開口部４′から反転して
水槽６内を上昇するものであるから、装置内の滞
留時間を大きくすることができる。

デフユーザ孔径と酸素の溶解効率との関係を第
５図に、デフユーザ孔の通気速度と酸素溶解効率
との関係を第６図に、デフユーザ通気孔面（曝気
面１５′１６）と平行な液体の下降速度と酸素溶
解効率との関係を第７図に、ドラフトチユーブ５
内の液体の下降速度と酸素溶解効率との関係を第
８図に示す。

空気の供給を中断して曝気を停止すると、管路
１１の接続は加圧水源１４側に切り替わり、デフ
ユーザ１０に一定時間圧力水が供給されるので曝
気面１５′１６′の細孔の詰まりは防止される。ま
た、保守点検、清掃等のため、必要に応じガイド
パイプ１８を吊り上げて曝気装置を槽外に取り出
すことができる。

［効果］ この発明によれば、上端に漏斗状開口部１を有
し、その下方に順次小径スロート部２、末広がり
部３、長尺大径部４を具えたドラフトチユーブ５
の下端を、架台７を介して水槽６の底部に支持
し、前記上端の漏斗状開口部１を水面下に、長尺
大径部４の下端開口部４′を水底近傍に、夫々開
口させると共に、小径スロート部２の上部に旋回
流と軸流とを生起させ得るスクリユウ羽根８を具
えた水中ミキサ９を付設し、該水中ミキサ９の下
方で小径スロート部２内にデフユーザ１０を配設
し、該デフユーザ１０を管路１１逆止弁１２を介
して加圧空気源１３および加圧水源１４に連通さ
せてなるものであるから、供給された空気を液体
の流速の速い小径スロート部において剪断して微
細気泡を発生させ、この水面近くの水圧の低い位
置で発生した微細気泡を、長尺大径部４を徐々に
降下する過程で水圧の上昇によりさらに微細化す
ることができ、しかも、この微細気泡は水底近傍
に開口する下部開口部４′から放出され、反転し
て水槽６内を上昇するので装置内に長時間滞留さ
せることが可能であり、気泡中の酸素は効果的に
溶解され、酸素の溶解効率およびKLa（酸素移動
速度）を大幅に改善できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の構成を示す実施例の説明図で
あつて、第１図は全体正面図、第２図は要部の拡
大図、第３図はデフユーザ部の拡大図、第４図は
第３図の−線断面図、第５図ないし第８図は
酸素の溶解効率を示すグラフである。 １：漏斗状開口部、２：小径スロート部、３：
末広がり部、４：長尺大径部、４′：長尺大径部
の下端開口部、５：ドラフトチユーブ、６：水
槽、７：架台、８：スクリユウ羽根、９：水中ミ
キサ、１０：デフユーザ、１１：管路、１１′：
空気導入管、１２：逆止弁、１３：加圧空気源、
１４：加圧水源、１５：外側曝気リング、１
５′：外側曝気リングの曝気面、１６：内側曝気
リング、１６′：内側曝気リングの曝気面、１
７：フランジ、１８：ガイドパイプ、１９：ガイ
ドパイプの挿通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上端に漏斗状開口部１を有し、その下方に順
   次小径スロート部２、末広がり部３、長尺大径部
   ４を具えたドラフトチユーブ５の下端を、架台７
   を介して水槽６の底部に支持し、前記上端の漏斗
   状開口部１を水面下に、長尺大径部４の下端開口
   部４′を水底近傍に、夫々開口させると共に、小
   径スロート部２の上部に旋回流と軸流とを生起さ
   せ得るスクリユウ羽根８を具えた水中ミキサ９を
   付設し、該水中ミキサ９の下方で小径スロート部
   ２内にデフユーザ１０を配設し、該デフユーザ１
   ０を管路１１逆止弁１２を介して加圧空気源１３
   および加圧水源１４に連通させてなることを特徴
   とする曝気装置。