JPH0422878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ダムその他の滞溜水の深水層中に
存在するコロイド粒子の懸濁水を処理すると共
に、表層から変水層までの水を循環させ、水中へ
酸素を溶解させることを目的とした深水層の濁水
処理装置に関する。

（従来の技術およびその問題点） 従来、ダムなどにおいて濁水が流入すると、大
粒固形分の沈澱後はコロイド粒子を多量に含んだ
濁水が層を形成して変水層の下方に懸濁深水層を
形成するが、該懸濁深水層の上部は概ね取水口よ
り上方に位置する為に、夏季停滞期などは連日濁
水を放流することになり濁水による農業又は漁業
への補償問題を生じたり、上水の場合には浄水処
理に多大の費用を必要とするなど、幾多の問題点
があつたので、濁水の効率的処理については強い
要請がある。

係る要請に応じるものとして、本願出願人は先
に間欠空気噴出装置を設けた揚水筒内へ凝集剤注
入装置を設けた濁水処理装置を提案したが（特公
昭58−27998号）、係る装置によれば、深水層の濁
水処理は効率よく行ない得るものの、表層から変
水層までの水の循環を一箇所からの空気の供給に
よつて濁水処理と同時に行うことができなかつ
た。

また空気室を一つにして、上下揚水筒を作動さ
せる多段浄化装置についても提案されているが
（特開昭58−70895号）この場合には、下部空気室
に送入した加圧空気を分割し、下部揚水筒と上部
揚水筒とで夫々使用する構成が記載されているの
で、実質的には、上下揚水筒へ夫々空気を送る場
合と同等量の加圧空気を必要としていた。次に下
部揚水筒内へ散気板を設置し、該空気を上部揚水
筒の空気室へ供給するようにした曝気装置も知ら
れているが（実開昭58−67597号）、前記曝気装置
の下部揚水筒の揚水は拡散力が小さく、例えば凝
集剤を注入してこれを拡散させる場合には十分の
広範囲に混合させることは困難な問題点があつ
た。

（問題点を解決する為の手段） 然るにこの考案は、凝集剤注入装置を設けた下
部揚水筒の上方に上部揚水筒を連設しかつ下部揚
水筒で使用した空気を上部揚水筒の空気室に供給
したので、深水層の濁水処理と表層から変水層ま
での水の循環とを一箇所の空気供給で同時に行う
ことを可能としたものである。

即ちこの考案は、下部揚水筒の上方に、揚水を
横方向へ排出する間〓を介して上部揚水筒の下端
に逆漏斗状集泡部を連設すると共に、前記逆漏斗
状集泡部の上部には、上部揚水筒内へ空気を間欠
的に送入する空気室を連設して、分離空気が上部
揚水筒の空気室へ入る為の透孔を設け、前記下部
揚水筒内に凝集剤注入装置を設け、前記下部揚水
筒の所定位置の外側に揚水筒内へ空気を間欠的に
送入する空気室を嵌装固定すると共に、下部揚水
筒内へ散気装置を設置してなる濁水処理装置であ
る。また、凝集剤注入装置は、下部揚水筒内へ水
平に設置した注出孔付パイプとしたものである。
前記のように、この考案の装置によれば、下部揚
水筒で使用された空気をそのまゝ上部揚水筒で使
用するので、単一揚水筒を上下二本連結して用い
る場合に比し、加圧空気量はほゞ1/2で同一作用
効果を奏するものと認められる。然して下部揚水
筒に供給される加圧空気中の酸素の一部は、下部
揚水筒内を上昇する間に溶解し、深水層の溶存酸
素量を増大する。一方上部揚水筒の空気室の位置
は、下部揚水筒の長さだけ水面に近いことにな
り、水圧がそれだけ低減するので、前記のように
酸素が溶解しても、その減少分以上に空気の体積
が膨張することになり、空気不足を来すおそれは
ない。尤も上部揚水筒内で気泡から溶解する酸素
は著しく少なくなるが、上部揚水筒近辺の溶存酸
素量を増大させる為に支障を来すおそれはない。
即ち上層部の水は、水面の飽和酸素水を下に巻き
込むことによつて溶存酸素量を増加するもので、
気泡に含まれる酸素を溶解して溶存酸素量を増加
することは殆んど見込まれないから、上部揚水筒
の空気室に送り込む空気中に酸素が少なくても、
溶存酸素量を増大させる効率に影響を及ぼすおそ
れはない。また下部揚水筒内に散気装置を設置し
たので深水層に必要な酸素を供給することができ
る。

（作用） この考案によれば、下部揚水筒の下部に間欠空
気を供給する空気室を嵌装すると共に、下部揚水
筒の上部に揚水を横方向へ排出する間〓を残して
上部揚水筒の下端の逆漏斗状集泡部を設けたの
で、下部揚水筒による揚水は、該部で水と気泡と
に分離され、水は横方向へ放出され、気泡は上部
揚水筒の空気室内へ供給される。また前記集泡部
の上部へ上部揚水筒の空気室を連設し、集泡部と
空気室は透孔で連通しているので、揚水と分離し
た空気は、そのまゝ上部揚水筒の空気室へ溜るこ
とになる。また散気装置より発生した気泡中の酸
素が溶解され、その水は下部揚水筒の上部から放
出される。

（実施例） 以下この考案を図面に示す実施例に基いて説明
する。

下部筒体１の中央部外側へ下部空気室２を嵌装
固定し、下部内側へ多数の小孔３ａを有する散気
板３を設置すると共に、前記散気板３の上方に吸
水口４を開口させて下部揚水筒５が構成してあ
り、前記下部筒体１内に凝集剤注入装置として多
数の注入孔６ａを有する注入パイプ６が直径的に
設置してある。

前記下部筒体１の上端には、支板７が取付けて
あり、前記支板７上へ支持杆８を介して上部筒体
９の下端に連設された複数の逆漏斗状の集泡部１
０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃの下端が連結してあ
ると共に、前記上部筒体９の下部内側には、前記
集泡部１０で集めた気泡を溜める上部空気室１１
を設け、該上部空気室１１の上方には吸水口１２
を開口させて上部揚水筒１３を構成してある。

前記下部空気室２は、前記下部筒体１の外側
に、内筒１４、仕切筒間１５、外筒１６を順次所
定間隔で嵌装して構成すると共に、前記仕切筒１
５の上端と内外筒間及び仕切筒１５の下端と下部
筒体との間に夫々塞板１７，１８を設け、前記内
筒１４の下部及び仕切筒１５の上部には透孔１
９，２０が複数個同一円周上に設けてある。また
前記内筒１４の上端と下部筒体１との間に塞板２
１が設けてあり、該塞板２１の下方の下部筒体１
には連通孔２２が複数個同一円周上に設けてあ
る。図中２３，２４は送気ホースである。

また、前記上部揚水筒１３の上部空気室１１
は、上部筒体９の下部内側に所定間隔で仕切板２
５，２６を設け、下方の仕切板２５の上面に仕切
筒２７の下端を連設すると共に前記仕切筒２７に
内筒２８を嵌装し、前記下方の仕切板２５の周縁
部に透孔２９を複数個設けて構成してある。

図中３０は長さ調節自在のチエーン３１を介し
て下部筒体１の下端に連結された重錘、３２は
浮、３３は凝集剤供給ホースである。

次に上記実施例に示す装置の作動を説明する。

送気ホース２３により下部空気室２へ加圧空気
を送ると、加圧空気は空気室の上部より逐次溜
り、空気室内の水位を押し下げる。そこで水位が
第４図中鎖線３９の位置に達すると、空気室内に
溜つた空気は一団となつて筒体壁に設けた連通溝
２２を経て下部筒体１内へ放出され、下部筒体１
内へ入つた加圧空気は即時空気塊３４となつて上
昇する。前記下部筒体１の下端は開口しているの
で、空気塊の上昇に伴つて下方の水は矢示３５の
ように上昇し、同時に矢示３６のように下部筒体
１の吸水口４より吸入され、矢示３７のように上
昇する。下部筒体１の下部には散気板３から微細
気泡３８が供給されているので、水は下部筒体１
を上昇する間に酸素の供給を受けることとなる。

また凝集剤供給ホース３３から矢示４０のよう
に凝集剤（例えば硫酸ばんど、ポリ塩化アルミニ
ウム（PAC）又はポリアクリルアマイド系高分
子凝集剤その他公知の凝集剤）を圧送すると、凝
集剤は注入パイプ６の注入孔６ａから水中へ注入
される。

凝集剤を含んだ水は前記矢示３５のように上昇
し、上部筒体９に下端に連接した集泡部１０に入
ると、水は逆漏斗状の案内壁１０，１０ａ，１０
ｂ，１０ｃに沿つて矢示４１のように下降すると
共に、矢示４２のように側方へ拡散する。この場
合に下部筒体１の上端の支板７によつて流動方向
を案内される。前記矢示４２のように横方向へ流
動した水は、第１図中矢示４３のように下降し、
更に矢示３６のように下部筒体１の下端より吸入
されて再び筒体内を矢示３７のように上昇する。
上記循環をくり返すことにより、凝集剤は効率よ
く懸濁水中に拡散、混入する。一方空気塊３４及
び集泡部１０によつて分離された微細気泡は、上
部空気室１１の下端部の仕切板２５に設けた透孔
２９より上昇し、上方仕切板２６の下面に溜り、
逐次矢示５０のように水面を押し下げる。

このようにして水面が内筒２８の下端に達する
と（第５図中鎖線５１）、前記空気室内へ溜つた
空気は一団となつて矢示５２のように前記内筒２
８を通過し、上部筒体９内へ排出される。前記上
部筒体９内へ入つた空気は第５図々示のように空
気塊５３となつて上部筒体９内を矢示５４のよう
に上昇する。そこで上部筒体９の側壁に設けた通
水孔１２から外界の水を矢示５５のように吸入す
るので、上部筒体９の下部周辺の水は上部筒体９
内へ吸入され、空気塊５３と共に矢示５４のよう
に上昇し、上部筒体９の上端から矢示５７のよう
に排出され、ついで矢示５６のように下降し（第
１図）対流することになる。

前記のように、下部筒体１から放出された水と
気泡との混合物より、気泡が分離し、この分離さ
れた気泡は上部空気室１１に入り、再び一団の空
気となつて、内筒２８から間欠的に放出されて、
上部筒体９内の上昇流の原動力を形成する。前記
のように上部空気室１１内に溜つた空気中の酸素
量は若干減少（下部筒体内で水中に溶ける為）し
ているが、空気塊の間欠上昇により前記のように
上部筒体９の外側では対流を生じるので、水面付
近の酸素含有量の多い水が矢示５６のように下降
する結果の攪拌効果により、上部筒体９近辺の溶
存酸素量は水面付近の水とほぼ同一となり、目的
を達成することができる。

上記実施例においては、凝集剤を下部筒体内に
横設したパイプ６から注入する構造としたが、凝
集剤の注入装置の構造は、第６図および第７図に
示すように、下部筒体１の外側に環状室４６を設
け、環状室４６と下部筒体１の内側とを貫通する
注入孔４７を設けたものとしてもよい。尚、注入
装置の位置は、下部空気室２の上方、下方のいず
れでもよい。

また上記実施例においては、多孔の散気板３を
散気装置としたが、第８図に示すように下部筒体
１の下部に透孔４８を多数穿設した空気供給管４
９を複数本敷設することもできる。この場合には
筒体の下端から水を吸入できるので吸水口４は不
要である。

（考案の効果） すなわちこの考案によれば、凝集剤注入装置を
設けた下部揚水筒の上方に上部揚水筒を連設した
ので、ダムなどの懸濁深水層内へ凝集剤を注入
し、懸濁水中のコロイド粒子をフロツク化し、効
率よく沈殿させることができる。また併せて燐成
分も沈澱除去することができるので、深水層の富
栄養化を防止し、あおこ、藻類などの繁殖を抑制
することができる。更に下部揚水筒に利用した空
気を上部揚水筒で再利用し、表層ないし変水層の
水を曝気することができる効果があり、これによ
り使用空気量はほゞ1/2で表層と深水層とを別々
に攪拌することができるので、効率よく、かつ低
コストでダム等の水質を改善することができる。
また下部揚水筒内部に散気装置を設置したので、
深水層に酸素を供給して溶存酸素量を増大させ、
好気性微生物の繁殖その他に必要な酸素を供給す
る効果がある。

前記のように、この考案によれば、下部揚水筒
へ空気室を嵌装すると共に、散気装置を設けたの
で、下部揚水筒内の水は、空気室から供給される
気泡によつて勢よく上昇し、放出された揚水は横
方向へ拡散し、深水層の全水域を効率よく盾環す
るエネルギーを供給することができる。一方散気
装置より発生する微細機構の酸素は効率よく溶解
し、前記盾環と相俟つて広く深水層に拡散する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案実施例の一部を切断した正面
図、第２図は同じく注入パイプの設置状態を示す
拡大断面図、第３図は同じく散気板の拡大平面
図、第４図は同じく下部空気室の拡大断面図、第
５図は同じく上部空気室の拡大断面図、第６図は
同じく注入装置の他の実施例を示す拡大縦断面
図、第７図は同じく拡大横断面図、第８図は同じ
く散気装置の他の実施例を示す拡大平面図、第９
図は使用状態の説明図である。 １……下部筒体、２……下部空気室、３……散
気板、４……吸水口、５……下部揚水筒、６……
凝集剤注入パイプ、９……上部筒体、１０……集
泡部、１１……上部空気室、１２……吸水口、１
３……上部揚水筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 下部揚水筒の上方に、揚水を横方向へ排出す
   る間〓を介して上部揚水筒の下端の逆漏斗状集
   泡部を連設すると共に、前記逆漏斗状集泡部の
   上部には、上部揚水筒内へ空気を間欠的に送入
   する空気室を連設して、分離空気が上部揚水筒
   の空気室へ入る為の透孔を設け、前記下部揚水
   筒内に凝集剤注入装置を設け、前記下部揚水筒
   の所定位置の外側に、揚水筒内へ空気を間欠的
   に送入する空気室を嵌装固定すると共に、下部
   揚水筒内へ散気装置を設置してなる濁水処理装
   置 ２ 凝集剤注入装置は、下部揚水筒内へ水平に設
   置した注出孔付パイプとした実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の濁水処理装置。