JPH0418720Y2 - - Google Patents

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JPH0418720Y2
JPH0418720Y2 JP1986119467U JP11946786U JPH0418720Y2 JP H0418720 Y2 JPH0418720 Y2 JP H0418720Y2 JP 1986119467 U JP1986119467 U JP 1986119467U JP 11946786 U JP11946786 U JP 11946786U JP H0418720 Y2 JPH0418720 Y2 JP H0418720Y2
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aeration
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air
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本考案は活性汚泥処理で使用する曝気装置のう
ち、槽水深5〜8mの曝気槽に好適で高い酸素移
動効率を有する曝気装置に関するものである。 (従来の技術) 従来第7図にその一例を示すように、槽水深h
が5〜8mの曝気槽11では槽11の中段部の片
側で底部から0.5〜2mの位置に散気装置12を
設置して曝気することで、旋回流を生じさせると
ともに酸素を溶解させ、汚泥濃度を均一に保つて
きた。 上述した旋回流方式の曝気槽では、散気装置よ
り発生した気泡は旋回流に乗つて上昇するため、
清水中の気泡の上昇速度より大きな速度で上昇し
水面に達する。このため、気泡の液中での滞溜時
間すなわち気液接触時間が短く、その結果酸素移
動効率があまり高くならない欠点があつた。 近年、第8図にその一例を示すように、水深h
が5m程度の曝気槽11においては、上記旋回流
方式の欠点を補う方式として槽11の底盤全面に
散気装置12を配置する全面曝気装置が採用され
ている。この装置では、上昇流と下降流が明確に
区別されず旋回流がほとんど生じないため、気泡
の液中での滞溜時間が長くなる。また、散気装置
を槽全面に配置したことで気泡の分散性が向上す
る。このような理由から、全面曝気装置は旋回流
式散気装置に比べ、約20%の酸素移動効率アツプ
が可能となり、省エネ化を達成している。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、槽水深5〜8mの曝気槽におい
て上述した底面全体に散気装置を設置した全面曝
気装置を採用すると、以下のような欠点が生じ
る。 (1) プロワ吐出圧が大きくなり、大吐出圧ブロワ
もしくはコンプレツサが新たに必要となるた
め、既存の処理場の曝気槽の改修または増設す
る場合に、既存のブロワを転用することができ
ない場合が多い。 (2) 散気装置から水面までの散気水深が6m以上
になると、空気中の窒素ガスも多量に水中に溶
解し、沈殿池において析出した窒素ガスが活性
汚泥ブロツクに付着するため、汚泥の浮上現象
が生じ、処理水の水質が悪化してしまう。従つ
て、この浮上現象を抑えるには、曝気槽の後段
に、散気水深を浅くして曝気槽内を攪拌して付
着した窒素ガスを取除くポストエアレーシヨン
等のための設備が必要となる。 (3) 全面曝気装置は旋回流がほとんど生じないた
め、散気装置表面にスライム(微生物膜)が形
成されて、気泡の粗大化を招き、その結果、酸
素移動効率の低下をもたらす場合が多い。 また、上記(1),(2)の問題点は、散気水深を浅く
することで解決できるが、槽中段に散気装置を全
面配置すると、散気装置の上層と下層の液の交換
作用が悪化し、槽底部では嫌気状態になるととも
に、最低でも10cm/s程度の流速が必要な槽底面
付近の流れが遅くなり汚泥の堆積が生じる欠点が
あつた。 本考案の目的は上述した不具合を解消して、特
に槽水深5〜8mの曝気槽において、従来の旋回
流方式より酸素移動効率が高く、槽内の汚泥濃
度、溶存酸素濃度を均一に保ち、槽底部での汚泥
堆積を防止し得るとともに、既存ブロワの利用が
可能で汚泥の浮上現象が生じない中段散気式曝気
装置を提供しようとするものである。 (問題点を解決するための手段) 本考案の中段散気式曝気装置は、槽水深5〜8
mでバツフル板の設置していない曝気槽におい
て、曝気槽の底盤から0.5〜2mの位置に、設置
幅比(散気装置設置幅/槽幅)が0.5〜0.8となる
よう散気装置を槽壁片側から水平方向に設けたこ
とを特徴とするものである。 なお、本考案で中段散気式曝気槽とは、槽水深
5〜8m程度の曝気槽で、散気装置が槽底盤より
0.5〜2m程度離れた位置に設置された曝気槽の
ことをいう。 また、本考案における散気装置は、従来から公
知のものを使用でき、例えば、最大気孔径の細か
いセラミツク製または樹脂製の多孔質散気板また
は散気筒を使用することができる。 (作用) 上述した構成において、散気装置の曝気槽の底
盤からの距離とともに設置幅比を規定することの
相乗効果により、底面への汚泥の沈積防止、酸素
溶解度の向上および窒素ガスの混入防止を達成で
きる。 なお、曝気槽の底盤から0.5〜2mの中段位置
に散気装置を設けるのは、槽水深5〜8mの曝気
槽において散気装置から水面までの距離である散
気水深を4.5〜6.0mと規定するためである。すな
わち、散気水深が4.5m未満であると気泡と水の
接触時間が短かくなり酸素移動効率が低下すると
ともに、エアリフト効果が小さくなり槽底部の底
面流速が小さくなり汚泥の堆積が生じるためであ
る。また、散気水深が6.0mを超えると空気中の
窒素ガスが溶解して、沈殿池で析出した窒素ガス
による汚泥の浮上現象が生じるためである。 また、散気装置の曝気槽に対する設置幅比を
0.5〜0.8と規定したのは、中段散気の場合の平均
底面流速と酸素移動効率との関係を示す後述する
第4図および第5図からわかるように、平均底面
流速が10cm/s以下とならずまた酸素移動効率も
良好な範囲を規定したためである。なお、設置幅
比は0.65〜0.75であると好ましい。 (実施例) 第1図は本考案の中段散気式曝気装置の一実施
例を示す横断面図である。本実施例では、曝気槽
1の槽水深Hを5〜8mの中間槽とするととも
に、散気装置2を散気水深hが4.5〜6.0mすなわ
ち曝気槽1の底盤3から0.5〜2.0mの位置に設け
ている。また、散気装置2は、槽幅をW、散気装
置設置幅をwとしたときの設置幅比w/Wが0.5
〜0.8となるよう片側の槽壁4から設置している。
さらに、散気装置2は曝気槽1の縦断面方向にも
一定の間隔で全面にわたつて設けられ、底面全体
に対する発泡面積は2〜8%となつている。散気
装置2としては、例えば300×100×30mmのセラミ
ツクスの多孔板よりなる散気板をステンレス製の
ホルダーで一体としたのを好適に使用することが
できる。 以下、実際の例について説明する。 実施例 槽有効水深10m×槽幅10m×長さ5mの鋼板製
実験タンクを仕切板で槽内を分割して、槽形状を
有効水深6.3m×槽幅5m×長さ5m(槽容積
157.5m3)とし、清水実験を行つた。第2図a〜
cは実験に使用した槽内の散気装置を示してお
り、第2図aに示す設置幅比w/W=1.0の場合、
第2図bに示すw/W=0.7の場合、第2図cに
示すw/W=0.5の場合について実験を行つた。
実験に用いた散気装置に使用する散気板として
は、第1表に示すように最大気孔径の異なる2種
類のものを準備し、底面全体で7枚用ホルダーを
7個合わせて49枚の散気板を使用した。そのた
め、設置密度は4.4%であつた。
【表】 清水実験は、槽内攪拌混合特性調査として、電
磁誘導型流向流速計を槽内に設けて、空気吹込率
Gs/Vと槽底面流速Vbとの関係を求めるととも
に、酸素供給性能調査として、w/W=0.7の場
合において亜硫酸ソーダ法によりKLaを求め、比
較基準の20℃のKLa(20)に換算し、以下の(1)の式に
代入して酸素移動効率ηを算出し、この酸素移動
効率ηと空気吹込率Gs/Vとの関係を求めた。 η=Cs(20)・KLa(20)・10-8/δ・(Gs/V)×100〔
%〕…(1) ここで、Cs20:20℃、散気水深hmにおける清
水中の酸素飽和濃度(mg/)、δ:空気1m3中
の酸素量(20℃、1気圧ではδ=0.277Kg−O2/
m3)、Gs/V:空気吹込率(m3/m3・hrただし、
Gsは吹込空気量m3/hr、Vは槽容積m3)である。 結果を第3図および第4図に示す。第3図に示
す空気吹込率と槽底面流速との関係から、散気装
置を槽中段に設置した場合、平均底面流速Vbは
w/W=1.0のとき空気吹込率Gs/V=0.380〜
0.952m3/m3・hrで2.5〜5.0cm/sec.と10cm/sec.
以下であつた。w/W=0.7のときGs/V=0.450
〜0.952m3/m3・hrで11.6〜18.4cm/sec.、w/W
=0.5のときGs/V=0.594〜0.952m3/m3・hrで
12.6〜16.2cm/sec.と共に、汚泥堆積防止の限界
平均底面流速といわれる10cm/sec.以上の値を確
保することができた。 また、第4図に示す酸素移動効率と空気吹込率
との関係から、w/W=0.7の場合、従来の旋回
流式散気装置に比べて、酸素移動効率ηは最大気
孔径400μmの散気板で13〜15%程度、最大気孔
径260μmの散気板で30%程度アツプ、換言すれ
ば、約13〜23%のブロワ消費電力の削減が可能と
なることがわかつた。さらに、散気板の最大気孔
径を400μm、空気吹込率Gs/V=0.6m3/m3・hr
の条件下での、設置幅比w/Wと平均底面流速
Vbとの関係および設置幅比w/Wと酸素移動効
率ηとの関係を、それぞれ第5図および第6図に
示す。 (考案の効果) 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本考案の中段散気式曝気装置によれば、散気
装置の曝気槽の底盤からの距離とともに設置幅比
を規定することの相乗効果により、底面への汚泥
の沈積防止、酸素溶解度の向上および窒素ガスの
混入防止を達成できる。その結果従来の旋回流式
散気装置に比べて13〜30%程度の酸素移動効率の
アツプ、換言すれば約13〜23%のブロワ消費電力
の削減が可能となつた。 曝気槽での電力消費量は下水処理場全体の消費
量の40〜50%を占めることを考慮にいれると、本
考案の中段散気式曝気装置を用いる意義は大き
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の中段散気式曝気装置の一実施
例を示す横断面図、第2図a〜cは、それぞれ実
験に使用した散気装置の槽内の設置状況を示す説
明図、第3図は本考案の曝気装置における空気吹
込率と槽底面流速との関係を示すグラフ、第4図
は同じく空気吹込率と酸素移動効率との関係を示
すグラフ、第5図は同じく散気板の設置幅比と平
均底面流速との関係を示すグラフ、第6図は同じ
く散気板の設置幅比と酸素移動効率との関係を示
すグラフ、第7図および第8図は従来の曝気槽の
一例を示す横断面図である。 1……曝気槽、2……散気装置、3……底盤、
4……槽壁。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 槽水深5〜8mでバツフル板の設置していな
    い曝気槽において、曝気槽の底盤から0.5〜2
    mの位置に、設置幅比(散気装置設置幅/槽
    幅)が0.5〜0.8となるよう散気装置を槽壁片側
    から水平方向に設けたことを特徴とする中段散
    気式曝気装置。 2 前記散気装置から水面までが6m以下である
    実用新案登録請求の範囲第1項記載の中段散気
    式曝気装置。
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