JPH0312399Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、汚水の循環流速と、汚水に混入され
る気体流量を調整できるようにした汚水曝気装置
に関するものである。

（従来の技術） 従来の汚水処理用の一般的に用いられる活性汚
泥処理法における汚水曝気装置は、曝気槽の底部
に散気管を設け、この流水管に圧縮空気が供給さ
れて気泡が底部より噴出するように構成されてい
る。かかる構成は、構造が簡単であつて安価な設
備費用で構築できるため、広く普及している。し
かしながら、散気管が目詰まりし易く、また散気
管から放出される細かな空気の気泡が浮上過程で
大きな団塊状となつて偏流し、汚水と空気が充分
に混合されず充分な曝気効果が得られないという
不具合があつた。

また、活性汚泥処理法特有のバルキング現象に
よる性能劣化を回避するために、生物膜法の一種
である浸漬濾床式処理法も改良が知られてその為
の汚水曝気装置が種々提案されている。この浸漬
濾床式の汚水曝気装置は、ハニカムコアまたはネ
ツトリング等からなる濾床体が汚水に浸漬され、
この濾床体の中央部に設けられた垂直管を循環流
路と、空気の混入された汚水が濾床体を数回循環
されて処理されるよう構成される。そして、汚水
に空気を混入するとともに循環させる技術とし
て、例えば実公昭62−18320号に示されるように、
垂直管の下部に圧縮空気を送り込みエアーリフト
ポンプとして垂直管内に上昇流を生起するととも
に、垂直管内を上昇する過程で空気と汚水の接触
を図るものがある。また、実公昭56−1439号に示
されるように、垂直管上部の汚水面に一部を浸し
た軸流羽根車を回転させ、空気を巻き込みながら
垂直管に気液混合体の下降流を生起させるものが
ある。さらに、実公昭58−26077号に示されるよ
うに、垂直管内に軸流羽根車を配設し、この軸流
羽根車の吸込側近傍に外気と連通する空気管を開
口させ、軸流羽根車の回転による負圧で空気を吸
引して汚水を循環させるとともに汚水に空気を混
入させるものがある。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、浸漬濾床式の汚水曝気装置は、循環
流速が速い程汚水は濾床体との接触回数が多くな
り処理性能が向上し、また冬期に比較して春期の
性能が向上する。これを第６図および第７図の実
験データによつて示す。第６図は、冬期（１月）
における濾床体内循環流速とアンモニア性窒素除
去率の関係を水量負荷を変えて実験した場合の特
性図であり、第７図は、春期（５月）の場合の特
性図である。

第６図および第７図から明らかなように、冬期
にあつては循環流速を大きくするほどアンモニア
性窒素除去率が向上するが、春期にあつては循環
流速がある一定値以上となるとアンモニア性窒素
除去率は循環流速にともなつて向上しない。そし
て、冬期に比較して春期の処理性能が優れてい
る。

ここで、年間を通じて一定な良好な処理性能を
最も経済的に維持するには、冬期には循環流速を
上げ、春期は冬期より循環流速を下げることが望
ましい。

しかしながら、従来の浸漬濾床式の汚水曝気装
置にあつては以下のごとき不具合がある。まず、
垂直管の下部に圧縮空気を送り込むエアーリフト
ポンプによる循環にあつては、気泡の浮上速度以
上に垂直管内の循環流速を上げることができず、
また多量の空気を送り込むために動力費が嵩み、
しかも気泡が大きくなつて汚水と空気が充分に接
触混合されず、充分な曝気効果が得られない。ま
た、羽根車を用いるものは、羽根車の回転数を調
整することで垂直管内の循環流速を調整すること
が可能であるが、回転数を調整するための速度変
換手段等を必要とし、それだけ設備費が高くな
る。

本考案の目的は、上記した従来の汚水曝気装置
の問題点を解決すべくなされたもので、汚水の循
環流速と汚水に吸い込まれる気体流量を任意に独
立して調整できる汚水曝気装置を提供することに
ある。

（問題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案の汚水曝
気装置は、流水管に、軸流羽根車とベンチユリー
管を直列に配設し、前記ベンチユリー管のスロー
ト部に気体供給手段に連通する複数の気孔を穿設
し、前記流水管のすくなくとも一端に円錐形コー
ンを対向して配設して円周状の開口部を形成し、
この開口部を開閉するスライドゲートを配設して
構成されている。

（作用） 軸流羽根車が配設された流水管のすくなくとも
一端に円錐コーンを対向して配設して円周状の開
口部を形成し、この開口部を開閉するスライドゲ
ートを調整することで吐出流量が調整され、軸流
羽根車に速度変換手段等を設けなくとも汚水の循
環流速が任意に調整される。また、流水管に配設
したベンチユリー管のスロート部に複数の気孔を
穿設し、この気孔を気体供給手段に連通させるの
で、スロート部を通過する汚水の高速流によつて
生じる負圧で気孔から気体が汚水に吸い込まれ
る。そして、気体供給手段による気体の供給を絞
り弁等で適宜に調整して汚水に吸い込まれる気体
流量が任意に調整される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図を
参照して説明する。第１図は、本考案の汚水曝気
装置の縦断面図であり、第２図は、第１図のスラ
イドゲート部分の拡大縦断面図であり、第３図
は、スライドゲートの調整による吐出流量と揚程
の特性変化を示す図である。

第１図および第２図において、汚水処理槽１に
ハニカムコアまたはネツトリング等の濾床体２が
水面下に浸漬されしかも汚水処理槽１の底部と所
定の間隔をもつて配置される。この濾床体２の中
央部に濾床体２より上下に端部を若干突出させて
流水管たる垂直管３が配設される。そして、垂直
管３の上下の両端開口部に対向させて円錐形コー
ン４，５がそれぞれに配設される。この上部の円
錐形コーン４には、モータ６で駆動回転される軸
流羽根車７が設けられる。そして、垂直管３の上
縁と上部の円錐形コーン４とによつて円周上の開
口部８が形成され、この開口部８から垂直管３の
軸と略直交する面で放射状に汚水が吐出される。
さらに、垂直管３の上端部に垂直方向に摺動自在
にスライドゲート９を嵌合させ、このスライドゲ
ート９の垂直方向位置によつて開口部８が適宜に
開閉調整される。

また、垂直管３の中間部には、ベンチユリー管
１０が設けられ、ベンチユリー管１０の周壁と垂
直管３の周壁とにより気体供給手段たる環状空気
室１１が形成される。この環状空気室１１には空
気管１２の一端が開口され、絞り弁１３を介して
他端が大気に開口されている。さらに、ベンチユ
リー管１０の内径の最も狭いスロート部の周壁に
多数の小径の気孔１４，１４…が穿設される。

スライドゲート９の開閉機構は、垂直管３の上
方で汚水処理槽１上に架設された架台１５に電動
装置１６および手動装置１７が設けられ、これら
の装置１６，１７に連結された駆動ロツド１８が
上下方向に揺動自在の揺動アーム１９，１９の一
端に連結され、この揺動アーム１９，１９の他端
が操作ロツド２０，２０を介してスライドゲート
９に連結されて構成される。そして、リミツトス
イツチまたはストツパー等によりスライドゲート
９の摺動範囲が適宜に制限される。

なお、第１図において、２１は濾床体２から剥
離して沈降した汚泥を掻き寄せて図示しない汚泥
排出口から排出させるための汚泥掻き寄せ機であ
る。

かかる構成において、軸流羽根車７を駆動回転
させることで、垂直管３内に上昇流を生起させ
る。すると、下部から垂直管３に吸い込まれた汚
水が、上部の開口部３から放射状に吐出され、濾
床体２を通つて下降して再度垂直管３の下部から
吸い込まれ、汚水が濾床体２を繰り返し通過す
る。

ここで、スライドゲート９を最も下げて開口部
８を大きく開口すれば、流体抵抗は小さく、第３
図の実線のごとく大きな吐出流量が得られ、広い
範囲に水流を生起できる。また、スライドゲート
９を上昇させて開口部８の開きを小さくすれば、
流体抵抗が増加し、第３図の破線のごとく小さな
吐出流量が得られ、狭い範囲にしか水流を生起で
きない。したがつて、スライドゲートの調整によ
り汚水処理槽１内の汚水の循環流速を任意に調整
できる。

さらに、絞り弁１３を開いて環状空気室１１を
最も小さな抵抗で空気管１２を介して大気に連通
させるならば、垂直管３を通る汚水の高速流でベ
ンチユリー管１０で生じる負圧に応じて、気孔１
４，１４…から汚水が高速流であるほどより多量
の空気が汚水に気泡として吸い込まれ、さらにこ
れらの小さな気泡が羽根車７で微細化されて気液
混合流として開口部８から吐出される。また、絞
り弁１３の開度を小さくして環状空気室１１を大
きな抵抗で大気に連通させるならば、汚水の同じ
流速に対して絞り弁１３の全開状態より気孔１
４，１４…からの空気の吸い込み量が小さくな
る。そして、絞り弁１３を閉塞状態とするなら
ば、汚水に空気が混入されない。

したがつて、スライドゲート９の調整と、絞り
弁１３の調整によつて、汚水の循環流速および汚
水へ混入される空気流量を独立して適宜に調整で
きる。

また、軸流羽根車７を逆回転させれば、垂直管
３内に下降流が生起され、下部の円錐形コーン５
により濾床体２の下部に放射状に汚水が吐出され
る。そして、汚水が濾床体２を通常と逆方向に上
昇通過することによつて濾床体２の目詰まりを解
消し得る。

第４図および第５図を参照して、本考案の他の
実施例を説明する。第４図は、本考案の汚水曝気
装置の他の実施例の縦断面図であり、第５図は、
第４図のスライドゲートを説明する外観図であ
る。第４図および第５図において、第１図および
第２図と同一若しくは均等部材には同一符号を付
けて重複する説明を省略する。

第４図および第５図において、垂直管３の上部
にモータ６と軸流羽根車７が配設されるととも
に、垂直管３の上縁はベル状に開口される。そし
て、垂直管３の下端開口部に対向させて下部の円
錐形コーン５が配設される。この下部の円錐形コ
ーン５と垂直管３の下縁とによつて円周状の開口
部８が形成される。さらに、垂直管３の下端部に
垂直方向に摺動自在にスライドゲート９を嵌合さ
せ、このスライドゲート９の垂直方向位置によつ
て、開口部８が適宜に開閉調整される。

このスライドゲート９の開聞機構は、電動装置
１６および手動装置１７に連結されて上下動する
駆動ロツド１８が垂直管３の下部に設けられた軸
２２で揺動自在に配設される揺動アーム１９の一
端に連結され、この揺動アーム１９の他端が操作
ロツド２０を介してスライドゲート９に連結され
て構成される。

かかる構成において、軸流羽根車７を駆動回転
させて垂直管３内に下降流を生起させ、ベンチユ
リー管１０のスロート部を通過する汚水の高速流
で空気を気泡として汚水に吸い込ませ、気液混合
流を垂直管３下部より濾床体２の下部に放射状に
吐出させる。すると、混入された気泡の浮力の作
用もあつて、汚水は濾床体２内を高速で上昇通過
する。

そして、軸流羽根車７を上記説明と逆に回転さ
せるならば、濾床体２内を汚水が降下し、濾床体
２を目詰まりさせる剥離汚泥をより確実に沈降さ
せることができる。

なお、上記実施例では、流水管たる垂直管３が
濾床体２の中央部に垂直に設けられたものを説明
したが、湖や沼等の酸素の不足した部分を曝気処
理するために、軸流羽根車７およびベンチユリー
管１０等が配設される流水管を酸素の不足した部
分の水中に斜めまたは水平方向に配設しても良
い。また、上記実施例では、軸流羽根車７が垂直
管３の上部に配設されたが、これに限らず垂直管
３の下部または中間部のいずれに配設されても良
い。そして、ベンチユリー管１０が垂直管３の中
間部に配設されたものに限られず、軸流羽根車７
と直列に配設されるように垂直管３の上部または
下部のいずれかに配設されても良い。さらに、ベ
ンチユリー管１０と垂直管３の周壁により環状空
気室１１が構成されたが、気孔１４，１４…に連
通する室が形成されれば、気体供給手段はいかな
る構成であつても良い。そしてさらに、環状空気
室１１に圧縮空気を送り込み、または空気以外の
気体を送り込んでも良いことは勿輪である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の汚水曝気装置に
よれば、汚水の循環流速および汚水に吸い込まれ
る気体流量を独立して適宜に調整できるので、一
年間を通じて一定の処理性能を得ることができ、
しかも動力費に無駄がなく経済的である。また、
循環流速を調整するために速度変換手段等を必要
としないので、設備費が安価である。さらに、汚
水の好気処理への使用のみならず、気体供給手段
への気体の供給を遮断することで、汚水の嫌気処
理にも使用が図れるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の汚水曝気装置の縦断面図で
あり、第２図は、第１図のスライドゲート部分の
拡大縦断面図であり、第３図は、スライドゲート
の調整による吐出流量と揚程の特性変化を示す図
であり、第４図は、本考案の汚水曝気装置の他の
実施例の縦断面図であり、第５図は、第４図のス
ライドゲートを説明する外観図であり、第６図
は、冬期（１月）における濾床体内循環流速とア
ンモニア性窒素除去率の関係を水量負荷を変えて
実験した場合の特性図であり、第７図は、春期
（５月）の場合の特性図である。 ３：垂直管、４，５：円錐形コーン、６：モー
タ、７：軸流羽根車、８：開口部、９：スライド
ゲート、１０：ベンチユリー管、１１：環状空気
室、１２：空気管、１３：絞り弁、１４：気孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 流水管に、軸流羽根車とベンチユリー管を直
   列に配設し、前記ベンチユリー管のスロート部
   に気体供給手段に連通する複数の気孔を穿設
   し、前記流水管のすくなくとも一端に円錐形コ
   ーンを対向して配設して円周状の開口部を形成
   し、この開口部を開閉するスライドゲートを配
   設したことを特徴とする汚水曝気装置。 (2) 前記気体供給手段には、供給する気体流量を
   調整する絞り弁が含まれていることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の汚水曝
   気装置。 (3) 前記軸流羽根車が正逆回転切換可能であるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   または第２項記載の汚水曝気装置。