JPH09299983A - 曝気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリューのカバーにドラフトパイプを接続
し、スクリューのカバーとスクリューとの隙間を変化さ
せず、また、空気中の酸素を水に多く溶かせるため、ド
ラフト出口で気泡をできるだけ小さくして、しかも広範
囲に広げるようにして、矩形で深い水槽においても水槽
底部の流速を早く、しかも気泡が深く遠くまで達するよ
うにすることができる曝気装置を提供する。 【解決手段】 回転する軸端に取り付けたスクリュー３
回りを覆うようにしてカバー４を設けると共に、このカ
バー４に水槽底部にほぼ達するドラフトパイプ６を接続
し、送風機８１から送気管８を経てドラフトパイプ６下
端まで送気し、ドラフトパイプ６下端の水を噴出するノ
ズル部６５の先端位置に空気を噴出する空気ノズルを設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曝気装置、特に下
水や汚水処理場において水深の深い水槽内底部まで充分
に撹拌し、気泡を微細化して混入し効率的に曝気する曝
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来スクリュー式曝気機として特公昭５
６−２１４５２号広報に開示されたものがある。この曝
気機は図８にも示すようにモータ１にて駆動される中空
軸２の下端にスクリュー３を取り付け、これを図示のよ
うに鉛直方向に、又は予め定めた傾斜角度にて水槽２０
上に配設し、かつスクリュー３を所要水深位置とする。
これによりモータ１にて回動するスクリューにて水を撹
拌し、スクリュー下方水域に発生する負圧を利用して中
空軸を経て吸気し微細気泡を水中へ放出するようにし
て、このスクリューにて発生する水流力にて水槽底部ま
で撹拌して曝気するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクリュー
式曝気機を用いた曝気方法には、図８に示すように矩形
の深い水槽に応用する場合、スクリューの回動にて発生
する水流力にて水槽内底部まで気泡を押し込むように撹
拌してもスクリューからの水流の流れは周囲に広がり水
流力が減少し、また気泡に作用する浮力にて気泡は底部
に達する前に途中で浮揚市、これにより曝気槽の底部の
流速が小さくなり、また気泡が水深の深いところまで達
しないという問題点があった。本発明は、上記従来の曝
気機の有する問題点を解決し、スクリューのカバーにド
ラフトパイプを接続し、スクリューのカバーとスクリュ
ーとの隙間を変化させず、また、空気中の酸素を水に多
く溶かせるため、ドラフト出口で気泡をできるだけ小さ
くして、しかも広範囲に広げるようにして、矩形で深い
水槽においても水槽底部の流速を早く、しかも気泡が深
く遠くまで達するようにすることができる曝気装置を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の曝気装置は、回転する軸端に取り付けたス
クリュー回りを覆うようにしてカバーを設けると共に、
このカバーに水槽底部にほぼ達するドラフトパイプを接
続し、送風機から送気管を経てドラフトパイプ下端まで
送気し、ドラフトパイプ下端の水を噴出するノズル部の
先端位置に空気を噴出する空気ノズルを設けたことを特
徴とする。

【０００５】上記の構成からなる本発明の曝気機は、ス
クリューとカバーが一体構造となっており、カバーとド
ラフトとはフレキシブルなカップリングで結合されてい
るので、ドラフトの変形やドラフトからの変動力がカバ
ーに伝わることがない。さらに、ドラフトパイプ下端よ
り水を噴出させる際、その噴出させる面積を大きくし、
さらに空気部に噴流があたるので気泡を微細化でき、気
泡が広範囲に広がる。

【０００６】この場合において、ドラフトパイプ下端に
形成するノズル部を、ドラフトパイプ本体部の直径より
大径の位置にノズル部の先端を延設するとともに、放射
方向に水を噴出する形状に形成することができる。

【０００７】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
ノズル部より噴射される水流は流速が速くなるため、水
槽底部に於いて隅々まで攪拌曝気が行えるものとなる。

【０００８】また、送気管を、ドラフトパイプに沿って
配設することができる。

【０００９】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
水深の深い水槽でも底部まで確実に送気でき、曝気が確
実に行えるものとなる。

【００１０】この場合において、ドラフトパイプとカバ
ーとは、フレキシブルなカップリングで結合され一体構
造とすることができる。

【００１１】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
ドラフトパイプの変位や変動力をこのカップリングにて
吸収し、かつカバーの変位を抑えることができ、深い水
槽でも曝気が行えるものとなる。

【００１２】この場合、ノズル部の先端上部に空気を噴
出する空気ノズルを設けることができる。

【００１３】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
高速で噴射される水流域内に空気が吐出されるので気泡
が容易に確実に微細化させることができる。

【００１４】この場合、ノズル部の先端近傍の下部に空
気を噴出する空気ノズルを設けることができる。

【００１５】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
ノズル部から噴射される水流内の下部からに直接空気を
吐出させるので、空気の微細化が促進される。

【００１６】この場合、空気ノズルの開口に弁を配設す
ることができる。

【００１７】上記の構成からなる本発明の曝気装置は、
嫌気運転時は弁にて空気を噴出する開口部が閉じられる
ので空気室内に汚泥の侵入が防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の曝気装置の実施の
形態を図面に基づいて説明する。図において２０は、汚
水曝気用の水槽で、図示の実施例では矩形で水深の深い
もので、この水槽２０に本発明の曝気装置を配設する。
この曝気装置はモータ（電動機）１に中空軸２を取り付
け、この中空軸の下端に、水を撹拌し水槽底部へ移送す
るためのスクリュー３を取り付けると共に、このスクリ
ュー３の外周を覆い、スクリューからの水をガイドする
カバー４を取り付ける。このカバー３の上端面は、水面
下にあってスクリューの回動にて水面位置の水をカバー
上端面からカバー内に吸入し、カバー下端面から吐出す
るようにする。また、カバー３はモータ若しくはフレー
ムから吊垂支持され、かつ水流の抵抗を小さくし、図３
に示すように鋭い角もなく水中のごみなどが絡みにくい
構造とする断面形状を有するカバー支持ロッド５にて所
定の水面下に支持される。従ってスクリュー３とカバー
４とはカバー支持ロッド５により一体の構造にしてお
り、これによりスクリュー３とカバー４との隙間を調整
可能にしている。

【００１９】カバー３の下端面には図２に示すようにス
クリューからの水を水槽底部に導くためのドラフトパイ
プ６を接続する。このドラフトパイプ６とカバー３との
接続はフレキシブルなカップリング６１を介して結合さ
れ一体構造とすることができる。このようにカバー３と
ドラフトパイプ６とをフレキシブルなカップリング６１
で連結されることにより、このカップリングにてドラフ
トパイプの変位や変動力を吸収することができると共
に、カバー３の変位を抑えることができるものである。
そしてこのドラフトパイプ６の下端部において気泡を広
い範囲に広げるための拡大部を形成する。

【００２０】ドラフトパイプ６の下端の拡大部は、図
４、図５に詳示するようにドラフトチューブ本体部の直
径より大きい径とした広がり部６２をカップリング６６
を介して接続して形成する。この広がり部６２はその外
周部にノズル部６５を放射方向にして形成し、ここで、
出口面積を小さくしてドラフトパイプからの水の流れが
高速にて噴流となり、水槽底部にドラフトパイプの放射
方向に高速の流れを作るようにして水を噴出させる。こ
のノズル部６５の形成は、ドラフトパイプの下端を傘状
に広がらせた広がり部６２と、ドラフトパイプの直下の
水槽底面に敷設した低い山形状で広がり部とほぼ同じ外
径のベース６３とを互いに上下に対向させ、かつベース
６３と広がり部６２とを支柱６４にて支持し、ベース６
３と広がり部６２との先端部分にノズル部６５を形成す
るようにし、これによりドラフトパイプ内を流下してき
た水流は下部のベースに当たり、このベースに導かれて
周囲に拡散されつつベースと広がり部との次第に狭小と
なっていくノズル部にて流速を高めてノズル部先端から
放射方向に噴出するものである。

【００２１】また、広がり部６２の上方には空気用カバ
ー７が配設され、この空気用カバー７は、円周上に複数
個設けられたサポート７１を介して広がり部６２との間
に空気を流下させるための隙間７２を形成し、この隙間
７２から空気を噴出し、その空気は広がり部のノズル部
６５からの噴流で微細気泡に粉砕されるようにする。上
記空気は送気管８から供給され、ドラフトパイプの広が
り部６２の上面部に形成された空気広がり部７３で拡散
されつつ隙間７２を経て広がり部の全周に空気を供給し
て周辺部に送られ空気ノズル７４より水中に噴出され
る。

【００２２】空気は水面上方位置に配設された空気を送
るための送風機８１から送気管８を経て水槽底部にまで
供給されるが、空気用カバー７は広がり部６２より直径
を大きくしこのため、曝気槽の汚泥などが空気ノズル部
に堆積することを避けられる。さらに、図４に示すよう
に空気用カバーの外周部分は、水流が空気にあたりやす
いように下に下がって空気ノズルは下向きとなってい
る。

【００２３】本発明は以上のように構成されているの
で、スクリューとカバーとの隙間を一定に保つことがで
き、スクリュー３からドラフトパイプ６を介して効率よ
く水を水槽底部にまで送ることができる。さらに水槽底
部においては、ノズル部６５から高速の水流を噴射する
ことができ、さらにこの高速噴流水に向かって空気ノズ
ル部７４から空気が噴射されるので、空気出口において
は、噴流水が空気を粉砕することができ微細気泡を水槽
底部に、しかも高速水流に乗って水槽底部の隅まで噴出
することができる。

【００２４】図６、図７は本発明の第２実施例を示す。
本実施例ではベース６３の内部を空気室６７とし、ここ
に送気管８を経て中空となった支柱６４の中を通して、
支柱の開口部６８より空気が送られる。この空気室６７
の上部には、開口部６９が複数設けられており、この各
開口部６８にそれぞれ開閉可能な弁７０を取れ付け、送
気時（汚水を好気処理を行う曝気時）には空気室内に供
給される空気圧により弁７０を開いて開口部６９より空
気をノズル部６５に供給するようにし、これにより噴流
と混合され、気泡が微細化されるものである。

【００２５】一方、送気しない時（汚水の嫌気処理時）
においては、送風機から空気を送らなければ、空気室内
の空気圧はノズル部６５の圧力より小となって開口部の
弁７０がノズル部の水圧により塞がれて、空気室内に汚
泥などが進入堆積することを防ぐことができる。なおこ
の開口部６９は円周上に複数個設けられており、各開口
部に設ける弁７０は図７に示すように可動式で、通常材
質としてはゴム、合成樹脂板などを使用する。

【００２６】

【発明の効果】本発明の曝気装置によれば、曝気槽に多
くの空気を微細化して送り込むことができ、しかも水槽
底部の流速も大きくすることができる。また、本発明の
曝気装置によれば、ノズル部より噴射される水流は流速
が速くなるため、水槽底部に於いて隅々まで攪拌曝気が
行える。また、水深の深い水槽でも底部まで確実に送気
でき、曝気が確実に行えるものとなる。更に、ドラフト
パイプの変位や変動力をこのカップリングにて吸収し、
かつカバーの変位を抑えることができ、深い水槽でも曝
気が行える。高速で噴射される水流域内に空気が吐出さ
れるので気泡が容易に確実に微細化させることができ
る。また、本発明の曝気装置によれば、ノズル部から噴
射される水流内の下部からに直接空気を吐出させるの
で、空気の微細化が促進される。さらに、嫌気運転時は
弁にて空気を噴出する開口部が閉じられるので空気室内
に汚泥の侵入が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の曝気装置の第１実施例の全形を示す断
面図である。

【図２】本発明の曝気装置のスクリュー部を示す拡大説
明図である。

【図３】図２におけるＹ−Ｙ断面図である。

【図４】本発明の曝気装置のドラフトパイプ下部のノズ
ル部を示す断面図である。

【図５】図４におけるＸ−Ｘ断面図である。

【図６】本発明の曝気装置の第２実施例のドラフトパイ
プ下部のノズル部を示す断面図である。

【図７】図６におけるＺ−Ｚ断面図である。

【図８】従来の曝気装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ 中空軸 ３ スクリュー ４ カバー ５ カバー支持ロッド ６ ドラフトパイプ ６１ フレキシブルカップリング ６２ 広がり部 ６３ ベース ６４ 支柱 ６５ ノズル部 ６７ 空気室 ６９ 開口部 ７０ 弁 ７ 空気用カバー ７２ 隙間 ７３ 空気広がり部 ７４ 空気ノズル ８ 送気管 ８１ 送風機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する軸端に取り付けたスクリュー回
   りを覆うようにしてカバーを設けると共に、このカバー
   に水槽底部にほぼ達するドラフトパイプを接続し、送風
   機から送気管を経てドラフトパイプ下端まで送気し、ド
   ラフトパイプ下端の水を噴出するノズル部の先端位置に
   空気を噴出する空気ノズルを設けたことを特徴とする曝
   気装置。
2. 【請求項２】 ドラフトパイプ下端に形成するノズル部
   を、ドラフトパイプ本体部の直径より大径の位置にノズ
   ル部の先端を延設するとともに、放射方向に水を噴出す
   る形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の曝気
   装置。
3. 【請求項３】 送気管を、ドラフトパイプに沿って配設
   したことを特徴とする請求項１又は２記載の曝気装置。
4. 【請求項４】 ドラフトパイプとカバーとを、フレキシ
   ブルなカップリングで結合され一体構造としたことを特
   徴とする請求項１、２、又は３記載の曝気装置。
5. 【請求項５】 ノズル部の先端上部に空気を噴出する空
   気ノズルを設けたことを特徴とする請求項１、２、３又
   は４記載の曝気装置。
6. 【請求項６】 ノズル部の先端近傍の下部に空気を噴出
   する空気ノズルを設けたことを特徴とする請求項１、
   ２、３、又は４記載の曝気装置。
7. 【請求項７】 空気ノズルの開口に弁を配設したことを
   特徴とする請求項６記載の曝気装置。