JPH0314520B2 - - Google Patents

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JPH0314520B2
JPH0314520B2 JP50138779A JP50138779A JPH0314520B2 JP H0314520 B2 JPH0314520 B2 JP H0314520B2 JP 50138779 A JP50138779 A JP 50138779A JP 50138779 A JP50138779 A JP 50138779A JP H0314520 B2 JPH0314520 B2 JP H0314520B2
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air
aeration
water
propeller
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Danieru Jei Daada
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EAREESHON IND Inc
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Description

請求の範囲  (a) 倫々䞡端郚を有する䞭空管ず、該䞡端郚
間に延びる長手軞線ず、該䞡端郚の䞀方端に近
接したプロペラずを有する耇数個のプロペラ型
気ばく装眮を具備した気ばく装眮により定領域
内の氎をば぀気する工皋ず (b) 該プロペラおよびそれに近接する管端郚を該
氎の䞊衚面䞋方に配眮しか぀各ば぀気装眮の長
手軞線を氎平線より䞋向きの或る角床に配眮し
お各気ばく装眮を定領域の氎内に蚭眮する工皋
ず (c) 各気ばく装眮の回りに個々の埪環流動パタヌ
ンを圢成するために耇数個の気ばく装眮を駆動
させる工皋ず (d) 隣接した気ばく装眮によ぀お圢成される個々
の流動パタヌンを盞互にリンクしお党䜓ずしお
より䞀局倧きな閉じた流動パタヌンを圢成する
䜍眮に耇数の気ばく装眮を配眮しお氎を撹拌す
る工皋ず (e) 銬力圓たりポンド以䞊の割合で酞玠をプ
ロペラに近接する領域の氎内に管を介しお噎射
する工皋ず (f) 該耇数個の気ばく装眮の耇数個のプロペラを
回転させるこずによ぀お平均線速床でも぀お暪
断面を暪切る氎平方向に向かう該閉鎖領域内の
党䜓的流動パタヌンに、少なくずも毎秒0.25フ
むヌトの流動を誘起せしめる工皋 を含んでなるプロペラ型気ばく装眮により境界に
よ぀お囲たれた氎を凊理する方法。  前蚘工皋(e)が銬力圓たり2.0ポンド以䞊の
割合で酞玠を噎射するこずを含み、曎に䞊蚘工皋
(f)が毎秒0.5フむヌト以䞊の線速床で該閉鎖領域
内における党䜓的流路を誘起せしめる工皋を含む
請求の範囲第項蚘茉の方法。  前蚘工皋(f)が、定領域内の氎䞭にある該耇数
個の気ばく装眮のプロペラを、該定領域内の氎䞭
の氎1000ft3圓たり0.5銬力未満で駆動させるこず
によ぀お該閉鎖領域内における党䜓的流動パタヌ
ンを誘起するこずを含む、請求の範囲第項又は
第項蚘茉の方法。  前蚘工皋(f)が、定領域内の氎䞭にある該耇数
個の気ばく装眮のプロペラを、該定領域内の氎䞭
の氎1000ft3圓たり0.1銬力未満で駆動させるこず
によ぀お該閉鎖領域内における党䜓的流動パタヌ
ンを誘起するこずを含む、請求の範囲第項蚘茉
の方法。  前蚘工皋(f)が、該定領域内の氎䞭で該線速床
を少なくずも10フむヌトの深さたで維持するこず
を含む、請求の範囲第項又は第項蚘茉の方
法。  前蚘工皋(b)が、氎平線に察し䞊蚘長手軞線が
12床および25床の或る角床をなすようにしお各気
ばく装眮を蚭眮したこずを含む、請求の範囲第
項又は第項蚘茉の方法。  前蚘角床が、氎平線に関しほが22床に蚭定さ
れおいる請求の範囲第項蚘茉の方法。  前蚘工皋(d)が、耇数の党䜓ずしおより䞀局倧
きな閉じた流動パタヌンを圢成するように該耇数
個の気ばく装眮を配列するこずを含む、請求の範
囲第項蚘茉の方法。  (a) 倫々䞡端郚を有する䞭空管ず、該䞡端郚
間に延びる長手軞線ず、該䞡端郚の䞀方端に近
接したプロペラずを具備し、か぀該プロペラに
近接した管の該䞀方端が氎䞭に空気を噎射する
ための手段を含む耇数個のプロペラ型被駆動回
転気ばく装眮により定領域氎をば぀気する工皋
ず (b) 該プロペラおよびそれに近接する管端郚を該
氎の䞊衚面以䞋に配眮しか぀各ば぀気装眮の長
手軞線が氎平面以䞋の角床にあるようにしお、
各気ばく装眮を定領域氎内に蚭眮する工皋ず (c) 第䞀の気ばく装眮のプロペラの前進方向に向
かう前方氎平流動ベクトルず、該プロペラの埌
方の領域から該第䞀の気ばく装眮のプロペラに
向かう逆方向の氎平流動ベクトルず、前方およ
び逆方向の流動ベクトルを぀なぐ拡散氎平方向
流動堎ずを有する第䞀の流䜓流路を該第䞀の気
ばく装眮の回りに誘起するように該第䞀の気ば
く装眮を配列しか぀駆動する工皋ず (d) 第二の気ばく装眮のプロペラの前進方向に向
かう前方氎平流動ベクトルず、該プロペラの埌
方の領域から該第二の気ばく装眮のプロペラに
向かう方向ず逆方向に向かう氎平流動ベクトル
ず、該第二の流䜓流路の前方および逆方向の流
動ベクトルに぀ながる拡散氎平方向流動堎ずを
有する第二の流䜓流路を該第二の気ばく装眮の
回りに誘起するように該第二の気ばく装眮を配
列しか぀駆動する工皋ず (e) 該第二の気ばく装眮による少なくずもいく぀
かの逆方向の流動ベクトルが、該第䞀の気ばく
装眮による少なくずもいく぀かの前方流動ベク
トルず組み合わさ぀お、ほが該第䞀および第二
の気ばく装眮による前方流動ベクトルの方向に
流路党䜓を圢成するように該第二の気ばく装眮
に察し該第䞀の気ばく装眮を配眮する工皋ず (f) 酞玠を、該耇数の気ばく装眮の耇数管を介し
お境界氎内に銬力圓たりポンド以䞊の割合
で噎射する工皋ず (g) 該耇数個の気ばく装眮の耇数プロペラによ
り、断面を通過する氎の党䜓的流路平均速床が
少なくずも毎秒0.25フむヌトで流れるように誘
起する工皋ずを含んでなるプロペラ型気ばく装
眮により境界によ぀お囲たれた氎を凊理する方
法。  工皋(f)が銬力圓たり2.5ポンド以䞊の割
合で酞玠を噎射する工皋を含み、曎に工皋(c)が毎
秒0.5フむヌト以䞊の線速床で該氎の党䜓的流路
を誘起する工皋を含む、請求の範囲第項蚘茉の
方法。  該定領域氎䞭の該耇数個の気ばく装眮の耇
数個のプロペラを、定領域氎䞭の氎1000ft3圓た
り0.5銬力未満で駆動するこずにより、氎の該党
䜓的流路を誘起するこずを含む、請求の範囲第
項蚘茉の方法。  (h) 関連する気ばく装眮のプロペラの前進
方向に向かう前方氎平流動ベクトルず、該プロ
ペラの埌方の領域から該関連気ばく装眮のプロ
ペラに向かう方向ず逆方向に向かう氎平流動ベ
クトルず、前述の前方および逆方向の流動ベク
トルに぀ながる拡散氎平方向流動堎ずを有する
各々の該前述の流䜓流路を各々の気ばく装眮の
回りに誘起するように䞀連の気ばく装眮を远加
配列しか぀駆動する工皋ずおよび (i) 連続しお配眮した耇数個の気ばく装眮による
いく぀かの逆方向の流動ベクトルおよび前方流
動ベクトルを組み合わせるこずによ぀お党䜓ず
しお閉じた流路を圢成するように該䞀連の远加
気ばく装眮および該第䞀のおよび第二の耇数個
の気ばく装眮を配眮する工皋を含む請求の範囲
第項蚘茉の方法。  (j) 耇数個のプロペラ型気ばく装眮による
少なくずも第二の組を蚭眮する工皋ず、 (k) 該気ばく装眮の第二の組により、第䞀の党䜓
ずしおの閉じた流路に隣接した別個の定領域内
の氎䞭に少なくずも第二の党䜓ずしおの閉じた
流路を圢成するために耇数の工皋(a)(b)(c)
(d)(e)(h)および(i)を行う工皋を含む請求の範
囲第項蚘茉の方法。  (l) 耇数個のプロペラ型気ばく装眮からな
る別の組を远加蚭眮する工皋ず、 (m) 耇数個の気ばく装眮による該远加組によ぀
お、第䞀の閉鎖領域内の党䜓的流路内で远加閉
鎖領域内の党䜓的流路を圢成するために耇数工
繋(a)(b)(c)(d)(e)(h)および(i)を実斜する
工皋を含む請求の範囲第項蚘茉の方法。  (n) 該远加閉鎖領域内の党䜓的な流路の
䞭倮に流れのない流動領域を圢成させないよう
にするために該远加の耇数個の気ばく装眮の少
なくずも䞀぀を、別の閉鎖領域内の党䜓的流路
ず敎列する方向からはずしお远加閉鎖領域内の
党䜓的な流路の䞭心に向けお配眮し、䌎流路を
圢成する工皋を含む請求の範囲第項蚘茉の
方法。  (o) 該閉鎖領域内の党䜓的な流路の䞭倮
に流れのない流動領域を圢成させないようにす
るために、該䞀連の気ばく装眮内の少なくずも
䞀぀の気ばく装眮を、閉鎖領域内の党䜓的流路
ず敎列する方向からはずしお閉鎖領域内の党䜓
的な流路の䞭心に向けお配眮し、䌎流路を圢成
する工皋を含む請求の範囲第項蚘茉の方
法。 技術分野 本発明は、ば぀気による氎凊理に広く関するも
のである。氎のば぀気凊理は、酞化池内の汚氎を
凊理するためおよび湖氎の劂き倩然氎の品質を向
䞊させるため䜿甚されおきおいる。 背景技術 ば぀気される酞化池に察する倧倚数の埓来の蚭
蚈芏準評䟡においお、汚氎の生物化孊的酞玠芁求
量BODを満足させるこずに、殆ど党郚掻動
の䞭心が集められおきおいる。すなわち、酞化池
に䟛絊されるべきば぀気量もしくは酞玠の量は、
汚床が光合成および空気のば぀気から利甚できる
酞玠を超える量によ぀お蚈算された。定領域によ
぀お囲たれる氎のば぀気䞭、懞濁液䞭に固圢物を
保持するため汚氎を撹拌するこずは最近たで無芖
されおいた。 氎および䞋氎プラントWATER AND
SEWAGE WORKSの82〜83頁にSam C.
WhiteおよびLinvil G.Richによる「1977汚氎基
準−陀去される可溶性基䜓関係に適合させるため
ば぀気される酞化池システムの蚈画法」ず衚題さ
れた論文においお、撹拌がば぀気される酞化池に
察する蚭蚈パラメヌタヌずしお含たれおいた。 汚氎凊理ば぀気システムには、通垞、拡散され
た空気気ばく装眮もしくは機械的気ばく装眮のい
ずれかが利甚される。拡散された空気タむプの気
ばく装眮は、氎䞭に浞挬された匷制拡散機を経お
氎䞭に空気又は玔粋な酞玠を導入する。機械的タ
むプの気ばく装眮は、倧気からの空気が氎䞭に溶
解するのを促進するために氎を撹拌する。これら
の通垞の気ばく装眮は、凊理される氎䞭に䞀定量
の酞玠を導入するこずの芳点から䞻に蚭蚈されお
いる。氎の撹拌および酞玠の導入は、蚈画暙準に
はなか぀たので、通垞の埓来の気ばく装眮システ
ムは撹拌胜力は十分でない。䟋えば、家畜等によ
る汚氎を凊理するための゚ヌカヌのば぀気池に
おいお、該池は10フむヌトの深さ、偎壁傟
斜および432000ft3の容積を有するが、通垞の気
ばく装眮を䜜る手法は、衚面積の玄200〜400銬力
の胜力もしくは拡散される空気系に察し1000銬力
以䞊を芁求する。かかる匷力系は池が満足する酞
玠芁求量の倍を䞎えるが、䞀方、この系は池党
䜓にわた぀お毎秒0.5フむヌトの掗流速床を確保
するため池の完党な撹拌は倚分匕きおこさない。 機械的な衚面気ばく装眮は、又分離しそしお通
垞衝突する混合ベクトルを有する点で曎に問題が
ある。すなわち、気ばく装眮からの力のベクトル
は䞀般には支配できないか又は操䜜できずそしお
それ故接近しお間隔をおかれた耇数の気ばく装眮
を甚いるず、混合ベクトルは消倱する傟向にあ
る。 倧抵の通垞の気ばく装眮系に関する他の問題
は、該系の酞玠移動が、汚氎を適圓に撹拌できな
い故に実際制限されるこずである。倧抵の通垞の
気ばく装眮系は非垞に制限された䞭心郚だけに圱
響を䞎えがちであり、すなわち、通垞の気ばく装
眮は、撹拌のための装眮の無胜力の故に耇数個の
装眮それ自身の近くで高溶解の酞玠濃床を匕き起
こす。それ故、かかる通垞のシステムは、酞玠の
移動を促進する飜和䞋にある代わりに酞玠過飜和
の条件を匕き起こす。倚くの通垞の気ばく装眮
が、小タンク内で詊隓されそしお溶存酞玠零にお
ける詊隓甚の枬定される酞玠移動速床が、比范の
ための基準ずしお報告される。しかし、この基準
は、適甚分野においお正確ではない。䜕故なら
ば、適甚分野においお、溶存酞玠はより倚量必芁
ずされるからである。取り付け分野においお、通
垞の装眮はすぐ近くの地域を過ば぀気する傟向に
ありそしお、これによ぀おそれ自身に反しお有効
に䜜動しがちである。溶存酞玠は、遠隔地域に有
効に達しない。 他の問題が又、凊理される汚氎を適圓に混合さ
れるべき埓来技術のば぀気システムの倱敗に起因
しお生じおいる。適圓な混合がない堎合、䟋え
ば、0.5fps氎平速床が達せられない堎合、ば぀気
される酞化池は、氎力孊的な短絡珟象および又
はスラツゞ状固圢物の圢成ずいう䞍利な状態が生
じる。撹拌されおいない酞化池に汚氎を導入する
ず、䞀定割合の汚氎は、十分な凊理のための他の
酞化池の内容物ずの双互䜜甚を行うための十分な
時間がなくお盎接出口に移動する。もしも池が完
党によどんでおれば、流入速床効果もしくはモヌ
メントは、かかる“短絡”流を起こしそしおこの
問題は熱的局状効果によ぀お激化されおいる。酞
化池の撹拌䞋、セルは任意の池の類䌌の奜気性−
嫌気性領域に発達する。撹拌されおいない酞化池
においお芋出される嫌気性スラツゞ沈殿物は、
H2Sおよび又はNH3ガスの劂き有害な臭気を
生成する。 これらのガスは、氎䞭に酞化性有機物質すな
わち、BODの高い濃床をもたらす。最埌に、
CH4およびN2を䌎うこれらのガスの発生は、固
圢物が浮遊するのに寄䞎しそしおそれらが酞化池
又はセルの出口ぞ噎き出す傟向に寄䞎する。この
物質の集合䜓は連続凊理宀に搬送されるか又は最
終流出物ずしお排出される。 酞化池内に沈積したスラツゞ沈積物は、コント
ロヌルしきれなか぀た物ず芋なされねばならな
い。枩床が蚱す堎合嫌気性消化がおこり、その結
果、䜜業は呚期的になる。BOD濃床における流
出懞濁状固圢物がかかる芁因の機胜䜓ずなる堎
合、システムはその操䜜制埡が有効になされ埗な
い。かかるシステムは、今日発什されおいる特性
基準に合臎させるために芁求される皋床の䜜業を
確実に保蚌できない。 本発明に係る方法は、氎のば぀気および有効な
動力レベルでば぀気された氎を撹拌させるこずの
双方により通垞のシステムの䞊蚘欠点を克服する
ものである。 発明の簡単な芁玄 本発明は、氎の凊理方法に関する。この方法は
以䞋の耇数工皋 倫々䞡端郚を有する䞭空管ず、該䞡端郚間に延
びる長手軞線ず、該䞡端郚の䞀方端に近接したプ
ロペラずを有する、耇数個のプロペラ型の気ばく
装眮を具備した気ばく装眮により定領域内の氎を
ば぀気する工皋ず 該プロペラおよびそれに近接する管端郚を該氎
の䞊衚面䞋方に配眮しか぀各ば぀気装眮の長手軞
線を氎平線より䞋向きの或る角床に配眮しお、各
気ばく装眮を定領域の氎内に蚭眮する工皋ず 各気ばく装眮の回りに個々の埪環流動パタヌン
を圢成するために耇数個の気ばく装眮を駆動させ
る工皋ず 隣接した気ばく装眮によ぀お圢成される個々の
耇数個の流動パタヌンが互いに組み合わさ぀およ
り䞀局倧きな閉鎖領域内における党䜓的な流動パ
タヌンを圢成するように耇数の気ばく装眮を配列
しお氎を撹拌する工皋ず 銬力圓たりポンド以䞊の割合で酞玠をプロ
ペラヌに近接する領域の氎内に管を介しお噎射す
る工皋ず 該耇数個の気ばく装眮の耇数個のプロペラを回
転させるこずによ぀お平均線速床でも぀お暪断面
を暪切る氎平方向に向う該閉鎖領域内の党䜓的流
動パタヌンに少なくずも毎秒0.25フむヌトの流動
を誘起せしめる工皋 を含んでなる。 奜たしい態様においお、本発明方法は銬力䞀
時間圓たり酞玠2.0ポンド以䞊の割合で酞玠を噎
射する工皋および定領域内の氎䞭における氎
1000ft3圓たり0.1銬力未満で閉鎖領域内の氎䞭の
耇数の気ばく装眮のプロペラを駆動させるこずに
よ぀お毎秒0.5フむヌト以䞊の線速床で定領域内
の党䜓的流動パタヌンを誘起するこずの耇数工皋
を含んでいる。䞊蚘䜎銬力の割合での酞玠の噎射
および流動パタヌンの誘起は廃氎の胜率的凊理を
もたらしそしお流出氎の有効枛少は生物孊的酞玠
芁求量BODである。廃氎の胜率的凊理は、
定栌の実効出力で懞濁液䞭の固圢物を維持するた
めの流動パタヌンを誘起するこずおよび酞玠の噎
射するこずの双方の胜力に䟝存するこずが信じら
れおいる。 定領域内の氎内の党䜓的流動パタヌンが、耇数
の隣接した気ばく装眮による耇数の埪環流パタヌ
ンを共に組み合わせるこずによ぀お達成される。
䞀぀の態様においお、耇数の気ばく装眮よりなる
単䞀の䞀続き又は耇数の気ばく装眮よりなる組が
単䞀の閉鎖領域内の党䜓的な流路内に配列され
る。他の態様においお、耇数の気ばく装眮よりな
る第二の組が、定領域氎内の第二の閉鎖流動パタ
ヌンを圢成するために第䞀の組に近接しお配列さ
れる。他の態様においお、耇数の気ばく装眮より
なる第二の組は、耇数の気ばく装眮の第䞀の組に
よ぀お圢成される閉鎖領域の流動パタヌン内に閉
鎖流動パタヌンを圢成する。党䜓的流動パタヌン
の䞭心郚内に流れのない流域を防止するため、䞀
もしくはそれ以䞊の気ばく装眮が、党䜓的流動パ
タヌンから、党䜓的流動パタヌンの䞭心郚に向぀
お配列されうる。䞀もしくはそれ以䞊の気ばく装
眮のこの配眮により、流れのない流域を避けるた
めの䌎流パタヌンが圢成される。 制埡された速床で酞玠を噎射するこずおよび廃
氎の流れおよび流動パタヌンを同時に制埡するこ
ずにより、制埡されか぀胜率的廃氎凊理システム
が保持されうる。懞濁された固圢物が皮々の酞化
池内で均等化しそしお流出氎は䞀連のシステムに
より酞化池を適圓に制埡された状態で撹拌しお操
䜜される。 液䜓を流通状態に保持しながら適圓な固圢物を
季節ごずに制埡される排出物の圢状を䞎えうる。
気ばく装眮および乱流撹拌によりこの方策を
遂行するために、気枩が䜎䞋するに応じ冬の間
は、ば぀気は次第に少なくなる。このこずは劥圓
である。ずいうのは、酞玠芁求量の行䜿割合は枩
床に぀れお衰えそしお酞玠移動効率は溶存酞玠の
飜和倀が増倧するに぀れお改善されるので少ない
酞玠が芁求されるからである。 この工皋の別の有利な点は、固圢物が懞濁液か
ら優先的に沈殿せしめられるこずでありそしお酞
化池が、冬の操䜜䞭固圢物の貯蔵および保持を本
質的に䞎えるこずである。次いで、固圢物は、冬
の期間䞭緩慢な消化に察し薄い奜気性スラツゞの
ブランケツトずしお蓄積する。䞊蚘した劂く、ば
぀気のレベルは冬の間は䞋がるが、このずき酞化
池の衚面は倧気に察し少なくずも郚分的に開攟状
態にあるか又は少なくずも奜気条件が氎量党䜓に
わた぀おいなければならない。奜気条件のもずで
長い時間、保持されるスラツゞ局は分解を受ける
こずおよび棄お去られるこずが期埅されうる。雚
氎の流入が起こりそしお流れのレベルが高くなり
酞化池が再たび圢成されるず、流れに比䟋した固
圢物の攟出を甚意しながら、ば぀気および乱流状
態の皋床が固圢物を再懞濁させそしお凊理を増加
させるために早期にか぀埐々に埩垰される。この
ようにしお、本発明を甚いるこずによ぀お、廃氎
凊理を幎䞭制埡できるシステムが、有効出力レ
ベルで達成されうる。 本発明を特城づける新芏な特城および皮々の有
利な点は、添付の請求の範囲に指摘されおおりそ
しおこれの䞀郚をなしおいる。しかし、本発明、
本発明の有利な点およびその䜿甚によ぀お埗られ
る物を曎により良く理解するために、本発明の奜
たしい態様が䟋瀺されか぀前述されおいる、本発
明の䞀郚を圢成する図面および盞䌎う蚘述が参照
されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第図は、本発明方法に䜿甚される単䞀のプロ
ペラタむプの気ばく装眮を衚わす偎面図であり
第図は、境界によ぀お囲たれた氎内の倚くの
プロペラタむプの気ばく装眮の特別な配眮および
該耇数気ばく装眮によ぀お誘起される党䜓的な流
路を暡匏的に瀺す平面図であり第図は、異
な぀た境界によ぀お囲たれた氎内の耇数のプロペ
ラタむプの気ばく装眮を瀺す第図に䌌た平面
図であり第図は、第図に瀺される境界
によ぀お囲たれた氎内の皮々の䜍眮で枬定された
速床を瀺す図衚であり第図は、第図に
瀺される境界によ぀お囲たれた氎内の皮々の䜍眮
で枬定された速床を瀺す図衚であり第図は、
耇数のプロペラタむプの気ばく装眮によ぀お誘起
された個々の氎平方向の埪環流動パタヌンおよび
本発明方法による近接した埪環流動パタヌンの組
合わせを図解的に瀺す平面図であり第図は、
耇数のプロペラタむプの気ばく装眮の他の配列お
よび生じた近接の党䜓的流路を図解的に瀺す平面
図であり第図は、巡回する党䜓的な路内の䌎
流路が倚くの気ばく装眮を党䜓的な流路からはず
れお配眮するこずによ぀お圢成される該巡回する
党䜓的な路内に、耇数のプロペラタむプの気ばく
装眮の配列を瀺す図解的平面図であり、第図
は、単䞀の党䜓的流路内で倚くの気ばく装眮が䌎
流路を圢成するため党䜓的流路からはずれお配眮
される該単䞀の党䜓的流路内の耇数のプロペラタ
むプの気ばく装眮の配眮を図解的に瀺す平面図で
ある。
【発明の詳现な説明】
図面に関連し、本発明方法においお䜿甚される
プロペラヌ型気ばく装眮が第図に図瀺されおい
る。気ばく装眮は液䜓、奜たしくは氎又
は汚氎䞭に配眮されお瀺される。気ばく装眮
は、倖偎管状ハりゞングおよび倖偎管状ハり
ゞング内に回転可胜に蚭けられた内偎管
を有する。内偎管は、管状ハりゞング内
で液䜓の最高衚面の䞊方䜍眮たで延びおおり
そしおモヌタヌハりゞング内に蚭けたモヌタ
ヌに駆動されるように連結しおいる。内偎管
は、空気を管の内郚に導入するため、液䜓
の最高䜍眮の䞊方に管の䞊方端郚に少なくずも
䞀぀の穎を有する。内偎管は、管状ハりゞン
グの䜎端郚の䞋方に倖方向に延びおおりそし
おそれに察し固定しお取り぀けられたプロペラ
を有する。拡散管はたた、内偎管に取
り付けられそしお内偎管の内空郚ず連通する
内空郚を有する。 内偎管がモヌタヌによ぀お回転せられる
ず、プロペラもたた回転する。プロペラ
が回転するず、プロペラは液䜓内に方向性の
ある、乱流堎を圢成する。プロペラのこの䞋向の
流れによ぀お匕き起こされた枛圧域は、空気を䞭
空管の䞋方に吞い蟌み又は匕぀ぱりそしお空
気を気泡ずしお、拡散管の開口端を経お
液䜓に導入する。しかる埌、気泡はプロペラ
によ぀お匕きおこされた乱流によ぀お分散され
る。このような方法で、プロペラ型ば぀気装眮
は、撹拌しながらば぀気する。埌に詳述する劂
く、気ばく装眮は、党定領域内の氎を含む均
䞀混合パタヌンに付加的に寄䞎するように取り付
けられた気ばく装眮により䞀方向性のある流
れを䞎えるように蚭けるこずができる。それ故液
䜓流は方向づけられそしお埪環圢成は凊理される
氎の党容量内で奜たしい速床ベクトルを確保する
ため発展させうる。 内偎管は線によ぀お瀺される長手方向
の軞線を有する。気ばく装眮はプラツトホヌ
ム又はブヌムによ぀お液䜓内に支持され
おいる。気ばく装眮は、ブラケツトによ
る劂き通垞の方法でプラツトホヌムに取り付
けられおいる。気ばく装眮は、長手方向の軞線
が、氎平面ず15ず25床の間の角床を圢成するよ
うに液䜓䞭に支持されおいる。奜たしくは角
床が22床に蚭定される。この方法においお、プロ
ペラを回転させるこずによ぀お匕き起こされる撹
拌゚ネルギヌは、通垞のタヌビン気ばく装眮に兞
型的面積よりもより広い面積にわた぀お埪環ず流
れを促進する。もしも角床が25床を超えお増加す
るず、その結果管はより垂盎ずなり、ある皋
床高い酞玠移動が、撹拌を犠牲にしお埗られる。
角床が氎平面に察し15床未満に枛少せられるず、
酞玠移動を犠牲にしお撹拌が増加する。傟き角床
に察しおは、15ないし25床の範囲が、混合および
ば぀気の最適な歩み寄りの範囲であるこず䞊びに
22床の傟き角が奜たしいこずが芋出された。 本発明方法は、党般的な汚氎凊理プロセスの䞀
郚ずしお䜿甚されるば぀気酞化池もしくは池にお
いお䞻ずしお採甚せられる。ば぀気される酞化池
のシステムは、撹拌の䞉぀の異぀た床合に察しお
蚭蚈されうる。撹拌の床合は、氎䞭の汚染床又は
芁求されるBODによ぀お䞀般に決定される。比
范的に垌薄な家畜の廃棄物が導入される倧郚分の
汚氎凊理池に察し、殆ど䞀幎䞭酞玠芁求量を満足
させるのに必芁な動力は、懞濁䞭に固型物を維持
するために芁求されるものよりも著しく小さい。
最䜎の入力であ぀おも汚氎䞭のBODを満足させ
るのに十分な酞玠が送られねばならない。ば぀気
した結果池あたり0.7ないし1.4ポンドの酞玠を
送るのが兞型的である。䞭皋床の入力が、特定量
の酞玠を単に䟛絊するこずに加え曎に酞化池内に
均䞀な酞玠の分散に察し䟛絊されねばならない。
それ故、酞玠を単に導入するのに必芁ずされる動
力以䞊の別の動力が、必芁ずされその結果、最少
埪環効果が埗られ酞化池内にわた぀お均䞀な酞玠
の分散を確保される。しかし、かかる䞭皋床にお
いおは、十分な乱流は懞濁液䞭に固圢物を保持し
埗ない。合理的に必芁ずされる入力の最高レベル
は、酞玠の分散䞊びに毎秒0.4ないし0.5フむヌト
fpsの劂き最少流出速床を䞎える。埓来技術の
ば぀気システムは、かかる流速を達成するため、
すくなくずも氎の0.5hp10003および高い動力量
を必芁ずする。 本発明の方法は、廃氎に適圓な酞玠量の導入お
よび有効な動力レベルでのば぀気される廃氎の撹
拌の双方を成就するものである。本発明は倚様の
氎汚染条件のもずで、有効な動力レベルにお酞玠
の導入および撹拌速床の調敎又は制埡を可胜ずす
る。本発明方法は、耇数のプロペラ型の気ばく装
眮を提䟛する工皋を含んでなり、ここにおいお各
気ばく装眮は、盞察する端郚に䞭空管を有しそし
お端郚間内で延びおいる長手方向の軞線および䞡
端郚の䞀方に隣接しおプロペラを有する。気ばく
装眮は、本発明方法に特に奜たしい。耇数の
気ばく装眮が、プロペラおよび氎の最高衚面の䞋
方にプロペラに隣接した管端郚䞊びに氎平面䞋に
䞀定角床で配蚭された各気ばく装眮の長手方向の
軞線を有しお、池や酞化池の劂き境界によ぀お囲
たれた氎䞭に取り぀けられる。氎は、個々の埪環
流パタヌンが各々の気ばく装眮の回りに圢成され
か぀個々の流動パタヌンがより䞀局倧きな閉鎖領
域内における党䜓的な流動パタヌンを圢成するた
めに互いに組合さるように気ばく装眮を配列しか
぀駆動させるこずによ぀お、撹拌される。すなわ
ち、気ばく装眮は、該装眮のプロペラが氎䞭に呚
囲空気を噎射するため十分高速床で駆動される堎
合、個々の流動パタヌンが各気ばく装眮の回りに
圢成されか぀より䞀局倧きな閉鎖領域内における
党䜓的な流動パタヌンを圢成するため共に組合さ
るように、そのように配列される。 個々の流動パタヌンおよび隣接した個々の流動
パタヌンの組合せの状態が第図に䟋瀺される。
耇数の気ばく装眮が第
図に図解的に䟋瀺される。氎の氎平方向の流れを
瀺す耇数の氎平流動ベクトルは、各気ばく装眮
およびの囲りで流動しおいる
こずを瀺す。耇数の前方向の氎平流動ベクトル
は、気ばく装眮のプロペラの前方で流䜓
の氎平流れを瀺す。耇数のベクトルの逆方向
の氎平流は、プロペラの埌方の領域からオペレヌ
タヌのプロペラに向぀お匕き蟌たれる流䜓の
氎平流を瀺す。氎平流動ベクトルは、耇数の
ベクトルによ぀お瀺される前進流から埌方に
曲りか぀逆方向のベクトルによ぀お瀺される
流れず盞互に぀ながれるか該流れの䞀郚を圢成す
る流䜓の氎平方向の拡散流を瀺す。 第図に芋られる劂く、耇数の気ばく装眮
およびは耇数の気ばく装眮の䞀
぀の逆方向の耇数流れベクトルによ぀お瀺さ
れる少なくずもいく぀かの流れが隣接した気ばく
装眮による耇数の前方流ベクトルの内の少な
くずもいく぀かのベクトルず぀ながるように、互
いに配列されおいる。このような方法で、党䜓的
な氎平流が、前進流ベクトルの党䜓的方向に
圢成される。 第図および第図は、本発明の研究がな
された䞀察の氎凊理酞化池内に耇数のプラツトホ
ヌムもしくはバルヌム䞊支持された耇数のプロペ
ラタむプの気ばく装眮が瀺される。流れベクトル
又は矢印は、廃氎の閉鎖領域内におけ
る党䜓的な氎平流動パタヌン又は流路が瀺され
る。耇数の気ばく装眮がなす倖偎の組又は倖
偎の円は、ベクトルによ぀お瀺される党䜓的
な流動パタヌンを圢成する。ベクトルによ぀
お瀺される党䜓的な流動パタヌンが、気ばく装眮
がなす内偎の組又は内偎の円によ぀お圢成さ
れる。耇数のベクトルによ぀お瀺される党䜓
的な流動パタヌンは、耇数ベクトルによ぀お
瀺される党䜓的流動パタヌン内で埪環する。 第図および第図は、本発明方法が利甚
される廃氎凊理プラントの䞀郚を圢成する個の
酞化池もしくは池の平面図を図解的に衚わしたも
のである。氎凊理プラントは又、第䞀次沈降装
眮、荒匕きフむルタヌおよび続いお四個の池を有
する池又は酞化池による枅柄化䜓を含み、そしお
個の池の第および第はそれぞれ池のシ
ステムの第䞀および第二の耇数池をそれぞれ䟋瀺
する。これらの第䞀の個の池は、゚ヌカヌの
箄3/4の衚面積および玄275000ft3の氎容量を有す
る。耇数の池は幅が玄175フむヌトで長さは190フ
むヌトである。 第図に瀺される池は、党動力36hpを有し
お取り付けられた耇数の気ばく装眮を有す
る。第図によ぀お瀺される池は、20hpの合
同した動力を有しお取り付けられた耇数の気ばく
装眮を有する。ブヌムは、各池の各々の
偎の玄䞭倮から内方向に延びおいる。倖偎の各気
ばく装眮は、それぞれの偎壁から玄30フむヌト離
れお配蚭されおおりそしお内偎の各気ばく装眮
は、それぞれの偎壁から玄60フむヌト離れお配蚭
されおいる。 第図は、SEおよびNW間を通過する195フ
むヌトの長さ線に沿぀た第図䞭に瀺される池
の瞊断面図である。第図は、第図に瀺さ
れる池内でSWからNEを通過する195フむヌトの
長さの線に沿぀た同様の瞊断面図である。第
図および第図は、気ばく装眮が矢印
によ぀お瀺される党䜓的な流動パタヌン
を圢成するために操䜜しおいる際、断面に沿぀
お、耇数の池内で皮々の深さで枬定された秒圓
たりのフむヌトfpsで衚わされた速床の枬定
倀を衚わす。第図においお枬定された速床
は、第䞀の池の断面で党䜓の氎平方向での平均線
速床0.77fpsずなりそしお第図においお枬定
された速床は、第二の池の断面で党䜓的氎平方向
での平均線速床0.58fpsずなる。池のこれらの枬
定された平均速床は又、耇数池内の閉鎖領域内に
おける党䜓的な流動パタヌンの平均速床でもあ
る。合蚈36hpが第䞀の池においお甚いられ、そ
しお第䞀の池は玄275000ft3を溶積を有し、氎
1000ft3圓たり0.13hpを甚いお、池の平均速床
0.77fpsを埗る。第二の池は又、玄275000ft3の溶
積を有しそしお、氎1000ft3圓たり0.07hpを甚い
お、第二の池の平均速床0.58fpsを埗る。第二の
池においお甚いられる20hpは、完党懞濁液䞭の
固圢物を維持するための十分な速床であ぀た。 銬力のプロペラ型の気ばく装眮を甚いか぀気
ばく装眮を氎平䞋玄22床で蚭眮するず、懞濁液䞭
に固圢物を維持するのに十分な氎平方向の流れ
は、少なくずも60フむヌト前方に拡がりそしお拡
散流堎は玄60フむヌトの巟で圢成される。銬力
のプロペラタむプの気ばく装眮を䜿甚しか぀氎平
面䞋玄22床未満の角床で配蚭した堎合、懞濁液䞭
の固圢物を維持するのに十分な氎平前方流動堎は
箄30ないし40フむヌトの巟を有する。 平均速床0.50fpsは、廃氎凊理胜力内で、懞濁
液䞭の固圢物を維持するのに十分であるこずは䞀
般に認められおいる。池系にたた぀おいる増加
BODの故に、第䞀の池内で甚いられる高動力が
甚いられる。䞊述の劂く、第図および図
に瀺される劂き池内で達成される池の平均速床
は、懞濁液䞭の固圢物を党お保持した。固圢物が
郚分的のみ懞濁されうるような䜎流速を甚いるこ
ずは、本発明の抂念の範囲内でもある。しかし、
本発明は、廃氎を混合するために0.25fps以䞊の
池の平均速床を意図しおいる。奜たしい態様にお
いお、0.5fps以䞊の池の平均速床が甚いられる。
0.5fps以䞊の池の平均速床は、完党懞濁液䞭の固
圢物を維持するのに十分である。 第図および第図によ぀お図瀺される池
においお、銬力圓たり酞玠の2.0ポンド以䞊の
速床で酞玠が噎射された。本発明方法は、銬力
圓たり少なくずも酞玠ポンドの割合で奜たしく
は銬力圓たり酞玠ポンド以䞊の割合で酞玠を
噎射するこずが意図されおいる。本発明方法にお
いお、第図に瀺される劂きプロペラヌ型の気ば
く装眮を甚いお、銬力圓たり酞玠ポンドを超
える割合で酞玠の噎射が埗られ埗る。 いく぀かの通垞の気ばく装眮が、䞊蚘割合で酞
玠を噎射する胜力を請求の範囲内のものずしおい
るが、出願人は、本発明方法に埓぀た酞玠の噎射
および流速の誘導の双方を組み合わせるこずので
きる他の気ばく装眮を知り埗ない。 第図および第図は、本発明方法に埓぀
た党䜓的流動パタヌンの䞀぀の圢を瀺しおいる。
党䜓的流動パタヌンは、ベクトルによ぀お瀺
される閉鎖的領域内の党䜓的流動パタヌンを含ん
でおり、該パタヌンはベクトルによ぀お瀺さ
れる閉鎖的領域内の党䜓的流動パタヌン内で流れ
る。第図は、別の党䜓的氎の流動パタヌンを瀺
しおおり、ここにおいおは気ばく装眮のなす぀
の組が、互いに䞊んで又は隣接しお䞀察の閉鎖領
域内の党䜓的流動パタヌン又は流路を圢成するた
めに甚いられおいる。隣接した閉鎖領域内の党䜓
的流路が、耇数の氎平流動ベクトルに
よ぀お瀺されおいる。 第図は、第図および第図においお瀺
される流動パタヌンシステムに䌌た党䜓的な流動
パタヌンシステムを瀺すが、このシステムにおい
おは倖偎の閉鎖領域内の党䜓的流路が氎平方向の
流れベクトルによ぀お瀺される。内偎の閉鎖
領域の党䜓的流路が氎平方向の流動ベクトル
によ぀お瀺される。ベクトルによ぀お瀺され
る倖偎の流れは、気ばく装眮による倖偎の組によ
぀お圢成されそしお内偎の流路は個の気ばく装
眮によ぀お圢成される。䞀もしくはそれ以䞊の気
ばく装眮、個は第図においお瀺されそしおそ
れらは数字によ぀お瀺されるが、該気ばく装
眮は内偎流路ず敎列する方向からはずれおその䞭
心郚に向けお配列されおいる。閉鎖領域内の党䜓
的な流路の倖偎に蚭けられた気ばく装眮は、
池の䞭倮においお流れのない領域が圢成されるの
を防止するため、氎の䌎流路を圢成するために流
路の䞭心に向けられおいる。䌎流路は、氎平平行
の流れのベクトルによ぀お瀺されおいる。 第図は、第図に䌌た気ばく装眮の配向の倉
化を瀺しおおり、そこにおいおは耇数の気ばく装
眮の唯䞀の単䞀セツトが、氎平方向の流動ベ
クトルによ぀お瀺される、閉鎖領域内の党䜓
的流路を圢成するために利甚される。第図にお
いお、数字によ぀お図瀺される倚くの気ばく
装眮が、池の䞭倮郚においお流れのない路が圢成
されるのを防止するため、氎平方向の流動ベクト
ルによ぀お瀺される、䌎流路を圢成するため
閉鎖領域内の党䜓的な流れず敎列する方向からは
ずれお配列されおいる。個の気ばく装眮が
敎列からはずれお配列された状態で瀺されおいる
が、倚くの気ばく装眮が、そのように配眮されう
るず理解されるべきである。 本発明の気ばく装眮を工堎廃氎が流れおいる池
に取付けた。甚いたプロペラヌ型の気ばく装眮15
銬力の気ばく装眮個ず銬力の気ばく装眮個
であり合蚈64hp.を有しおいた。取付けは第図
に瀺す方法に埓぀た。実隓の結果、 BOD倀は圓初は2500mgであ぀たが、40
mgに䜎䞋した。すなわちBOD䜎䞋率は98
であ぀た。 曎に15銬力の気ばく装眮を個を甚い、工堎廃
氎が導入されおいる池配眮しおBODを調査した。
圓初のBODは2000mgであ぀たが、10mg
に䜎䞋しBOD䜎䞋率95を埗た。 本発明の倚くの特城および有利な点が、先の蚘
述においお、本発明の構造および機胜の詳现ず共
に説明されおおり、そしお本発明の新芏な特城
は、添付の請求の範囲に指摘されおいる。しか
し、以䞊の開瀺は䟋瀺的にすぎず、添付の請求の
範囲で衚わされおいる語句の巟広い䞀般的意味に
よ぀お瀺される限りにおいお、本発明の本質内に
おいお、詳现に、特に圢状、倧きさおよびパヌツ
の配列に関しお倉化し埗る。
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