散気装置
【課題】散気管から微細気泡を効率的に発生させるとともに、散気管の微細気孔の閉塞を防止することができる散気装置を提供すること。
【解決手段】微細気孔を有する散気管１と、散気管１の外周を同心状に取り囲むガイドパイプ２とを備え、ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給する散気装置において、散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を注入し、散気管１の内部から外部に向けて微細気孔を洗浄する洗浄手段５を設ける。
【解決手段】微細気孔を有する散気管１と、散気管１の外周を同心状に取り囲むガイドパイプ２とを備え、ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給する散気装置において、散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を注入し、散気管１の内部から外部に向けて微細気孔を洗浄する洗浄手段５を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散気装置に関し、特に、汚水を好気的に生物処理する活性汚泥技術において、曝気槽に散気管を浸漬して送気し、微細気泡を発生することにより汚水に空気や酸素を溶解させる散気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚水などを好気的に生物処理するために使用される散気装置では、空気や酸素等の気体の溶解効率を向上させるために様々な工夫がなされている。
気体の溶解効率を上げるためには、気体と液体の接触面積を大きくする必要があり、このことから、微細な気泡を発生する技術や装置の開発が行われている。
【０００３】
通常、微細気泡を発生させるためには、微細な気孔を有する散気管（板）が用いられるが、さらに気泡を細かくするために、例えば、下記の特許文献１に記載のような散気装置が提案されている。
この散気装置は、微細気孔を有する散気管の外周にガイドパイプを設け、散気管とガイドパイプの間の狭い流路を速い速度で液体が流れるようにしており、この液体の流れが生み出す剪断力により、気泡を発生と同時に散気管から剥離し、より微細な気泡ができるようにしている。
【０００４】
ところで、上記のような従来の散気装置は、活性汚泥などが混在する汚水中で使用すると、微細孔が閉塞しやすくなることから、気体の溶解効率が低下したり、曝気動力が大きくなるなどの問題があった。
そのため、浸漬した散気管を定期的に引き上げて、洗浄や清掃をする必要があり、これが運転作業を煩雑にする要因の一つになっていた。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２−０３６２５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の散気装置が有する問題点に鑑み、散気管から微細気泡を効率的に発生させるとともに、散気管の微細気孔の閉塞を防止することができる散気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の散気装置は、微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の散気装置によれば、微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けることから、散気管の内部から外部に向けて洗浄流体を注入し、微細気孔を内側から洗浄することができる。
このとき、洗浄流体として水を供給する場合には、この水を散気管の微細気孔の内部から外部へ速い速度で流すことにより、散気管の微細気孔に付着した汚泥等の閉塞物を物理的に洗い流すことができる。
また、洗浄流体として次亜塩素酸ソーダ、オゾン水、オゾンガス等の酸化剤を供給することにより、有機的な物質で微細気孔が閉塞された場合はこれを洗浄することができる。
さらには、無機的な物質による閉塞に対しては、酸などを洗浄流体として利用することができる。
これらにより、散気装置が微細な気泡を常に安定して発生することから、効率の良い酸素溶解効率が得られるとともに、散気管を水中から引き上げることなく洗浄できることから、運転作業を簡略化し容易にすることができる。
【０００９】
この場合、流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置することにより、汚水と活性汚泥を均一に接触させたり、散気管を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができ、また、循環ポンプの消費動力を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の散気装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の散気装置の一実施例を示す。
この散気装置は、微細気孔を有する散気管１と、該散気管１の外周を同心状に取り囲むガイドパイプ２とを備え、該ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給するもので、前記散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を注入し、散気管１の内部から外部に向けて微細気孔を洗浄する洗浄手段５を設けている。
【００１２】
散気管１は、汚水や活性汚泥が混在する被処理液中に浸漬されており、送気用パイプ４を介して、送気装置（ブロワー）６と連結している。
ここで使用する散気管１は、微細気孔を均一に有するものが好ましく、セラミックや金属フィルターなどが用いられる。
【００１３】
また、散気管１の外周に配設されたガイドパイプ２には、循環ポンプ７より水槽内の被処理液を供給して、散気管１との間に形成される流路３の流速を一定値以上の速い流速にできるように組み合わせる。
ガイドパイプ２は、本実施例では一端が閉塞され、他端から微細な気泡を含んだ水流が放出される。
この場合、流路３から放出される水流が、水槽底面に対して水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を水槽に設置している。
【００１４】
洗浄手段５は、水槽の水面より高い位置に設けた洗浄流体タンク５１と、該洗浄流体タンク５１に接続された洗浄用パイプ５２と、図示省略するポンプとを備え、洗浄流体を散気管１に供給できるように、該洗浄用パイプ５２を送気用パイプ４に接続している。
【００１５】
次に、この散気装置の作用を説明する。
送気装置６を稼動し、一定圧力以上に達すると、散気管１より気泡が発生する。セラミックや金属フィルターを使用した散気管１はミクロンレベルの微細気孔をもって製作することが可能であるため、微細な気泡を発生させることができる。
この場合、気泡の大きさは、微細気孔の大きさと被処理液の表面張力と気泡発生時に加わる剪断力の強さによって決定される。
【００１６】
そこで、より微細な気泡を発生させるために循環ポンプ７を稼動し、散気管１とガイドパイプ２の間の流路３に流れを発生させ、微細気孔から気泡が発生して成長する前に剪断力を利用して超微細気泡に仕上げることができる。
このような散気装置は、前記した特許文献１に示されるもので、水道水のような清水中での使用、例えば、高濃度のオゾン水を作る場合に適しているが、下水等の汚水中では微細な固形物が存在したり、溶解性の物質が析出して固着するなど微細気孔を閉塞することがしばしばある。
【００１７】
本実施例では、特許文献１に記載の散気装置に対して洗浄機能を付けることを提案し、汚水中でも連続して使用ができるようにしたものである。
この場合、散気管１の閉塞の原因が外部にある汚水の性状に起因し、散気管１の外側から内側に向かって閉塞が進行するものであるから、洗浄を行う時には反対に内部から外部に向けて実施することが効率的である。
【００１８】
具体的には、送気パイプを利用して洗浄流体を送るようにすることが合理的であり、また、散気管１周辺の構造を変えることなく実施できるため、夾雑物の絡みに対しても問題がない。
洗浄にあたっては、送気装置６を一時的に停止した後、洗浄流体タンク５１から洗浄流体を散気管１に導入するようにする。
洗浄流体は、散気管１に付着する汚れの種類によって、各種の液体が用いられが、代表的なものとして、水、次亜塩素酸ソーダ、オゾン、酸、アルカリ、その他酸化剤を含む溶液やガスを使用することができる。
【００１９】
この場合において、水を一定の圧力以上の勢いで散気管１に導入することにより、閉塞物を物理的な力で剥離することができる。
また、水以外の洗浄流体は、散気管１にかかる水圧より僅かに大きい圧力にて導入し、洗浄流体が内部から外部へ染み出るように設定し、通常、数時間を費やすようにして洗浄を行うことができる。
洗浄の頻度は汚水の性状などにより異なるが、一般的には１年間に１〜２回程度で閉塞を防止することができる。
【００２０】
また、流路３から放出される液流が、水槽底面に対して水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を設置することができる。
被処理液中では、汚水と活性汚泥とを均一に接触させる必要があるが、散気管１を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができる。この場合、循環ポンプ７の消費動力を小さくできるなどの利点がある。
【００２１】
かくして、本実施例の散気装置は、微細気孔を有する散気管１と、該散気管１の外周を取り囲むガイドパイプ２とを備え、該ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を供給する洗浄手段５を設けることから、散気管１の内部から外部に向けて洗浄流体を注入し、微細気孔を内側から洗浄することができる。
このとき、洗浄流体として水を供給する場合には、この水を散気管１の微細気孔の内部から外部へ速い速度で流すことにより、散気管１の微細気孔に付着した汚泥等の閉塞物を物理的に洗い流すことができる。
また、洗浄流体として次亜塩素酸ソーダ、オゾン水、オゾンガス等の酸化剤を供給することにより、有機的な物質で微細気孔が閉塞された場合はこれを洗浄することができる。
さらには、無機的な物質による閉塞に対しては、酸などを洗浄流体として利用することができる。
これらにより、散気装置が微細な気泡を常に安定して発生することから、効率の良い酸素溶解効率が得られるとともに、散気管１を水中から引き上げることなく洗浄できることから、運転作業を簡略化し容易にすることができる。
【００２２】
また、流路３から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を水槽に設置することにより、汚水と活性汚泥を均一に接触させたり、散気管１を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができ、また、循環ポンプ７の消費動力を小さくすることができる。
【００２３】
以上、本発明の散気装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の散気装置は、散気管を内側から洗浄することにより微細気孔の閉塞を防止し、長期間安定した散気性能を保つとともに、従来は水揚げしていた散気管の清掃作業を省略できるという特性を有していることから、例えば、有機性排水を処理する下水処理場や農業集落排水施設、産業排水などを好気的に処理を行う曝気槽の散気装置として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の散気装置の一実施例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 散気管
２ ガイドパイプ
３ 流路
４ 送気用パイプ
５ 洗浄手段
５１ 洗浄流体タンク
５２ 洗浄用パイプ
６ 送気装置（ブロワー）
７ 循環ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散気装置に関し、特に、汚水を好気的に生物処理する活性汚泥技術において、曝気槽に散気管を浸漬して送気し、微細気泡を発生することにより汚水に空気や酸素を溶解させる散気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚水などを好気的に生物処理するために使用される散気装置では、空気や酸素等の気体の溶解効率を向上させるために様々な工夫がなされている。
気体の溶解効率を上げるためには、気体と液体の接触面積を大きくする必要があり、このことから、微細な気泡を発生する技術や装置の開発が行われている。
【０００３】
通常、微細気泡を発生させるためには、微細な気孔を有する散気管（板）が用いられるが、さらに気泡を細かくするために、例えば、下記の特許文献１に記載のような散気装置が提案されている。
この散気装置は、微細気孔を有する散気管の外周にガイドパイプを設け、散気管とガイドパイプの間の狭い流路を速い速度で液体が流れるようにしており、この液体の流れが生み出す剪断力により、気泡を発生と同時に散気管から剥離し、より微細な気泡ができるようにしている。
【０００４】
ところで、上記のような従来の散気装置は、活性汚泥などが混在する汚水中で使用すると、微細孔が閉塞しやすくなることから、気体の溶解効率が低下したり、曝気動力が大きくなるなどの問題があった。
そのため、浸漬した散気管を定期的に引き上げて、洗浄や清掃をする必要があり、これが運転作業を煩雑にする要因の一つになっていた。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２−０３６２５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の散気装置が有する問題点に鑑み、散気管から微細気泡を効率的に発生させるとともに、散気管の微細気孔の閉塞を防止することができる散気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の散気装置は、微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の散気装置によれば、微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けることから、散気管の内部から外部に向けて洗浄流体を注入し、微細気孔を内側から洗浄することができる。
このとき、洗浄流体として水を供給する場合には、この水を散気管の微細気孔の内部から外部へ速い速度で流すことにより、散気管の微細気孔に付着した汚泥等の閉塞物を物理的に洗い流すことができる。
また、洗浄流体として次亜塩素酸ソーダ、オゾン水、オゾンガス等の酸化剤を供給することにより、有機的な物質で微細気孔が閉塞された場合はこれを洗浄することができる。
さらには、無機的な物質による閉塞に対しては、酸などを洗浄流体として利用することができる。
これらにより、散気装置が微細な気泡を常に安定して発生することから、効率の良い酸素溶解効率が得られるとともに、散気管を水中から引き上げることなく洗浄できることから、運転作業を簡略化し容易にすることができる。
【０００９】
この場合、流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置することにより、汚水と活性汚泥を均一に接触させたり、散気管を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができ、また、循環ポンプの消費動力を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の散気装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の散気装置の一実施例を示す。
この散気装置は、微細気孔を有する散気管１と、該散気管１の外周を同心状に取り囲むガイドパイプ２とを備え、該ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給するもので、前記散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を注入し、散気管１の内部から外部に向けて微細気孔を洗浄する洗浄手段５を設けている。
【００１２】
散気管１は、汚水や活性汚泥が混在する被処理液中に浸漬されており、送気用パイプ４を介して、送気装置（ブロワー）６と連結している。
ここで使用する散気管１は、微細気孔を均一に有するものが好ましく、セラミックや金属フィルターなどが用いられる。
【００１３】
また、散気管１の外周に配設されたガイドパイプ２には、循環ポンプ７より水槽内の被処理液を供給して、散気管１との間に形成される流路３の流速を一定値以上の速い流速にできるように組み合わせる。
ガイドパイプ２は、本実施例では一端が閉塞され、他端から微細な気泡を含んだ水流が放出される。
この場合、流路３から放出される水流が、水槽底面に対して水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を水槽に設置している。
【００１４】
洗浄手段５は、水槽の水面より高い位置に設けた洗浄流体タンク５１と、該洗浄流体タンク５１に接続された洗浄用パイプ５２と、図示省略するポンプとを備え、洗浄流体を散気管１に供給できるように、該洗浄用パイプ５２を送気用パイプ４に接続している。
【００１５】
次に、この散気装置の作用を説明する。
送気装置６を稼動し、一定圧力以上に達すると、散気管１より気泡が発生する。セラミックや金属フィルターを使用した散気管１はミクロンレベルの微細気孔をもって製作することが可能であるため、微細な気泡を発生させることができる。
この場合、気泡の大きさは、微細気孔の大きさと被処理液の表面張力と気泡発生時に加わる剪断力の強さによって決定される。
【００１６】
そこで、より微細な気泡を発生させるために循環ポンプ７を稼動し、散気管１とガイドパイプ２の間の流路３に流れを発生させ、微細気孔から気泡が発生して成長する前に剪断力を利用して超微細気泡に仕上げることができる。
このような散気装置は、前記した特許文献１に示されるもので、水道水のような清水中での使用、例えば、高濃度のオゾン水を作る場合に適しているが、下水等の汚水中では微細な固形物が存在したり、溶解性の物質が析出して固着するなど微細気孔を閉塞することがしばしばある。
【００１７】
本実施例では、特許文献１に記載の散気装置に対して洗浄機能を付けることを提案し、汚水中でも連続して使用ができるようにしたものである。
この場合、散気管１の閉塞の原因が外部にある汚水の性状に起因し、散気管１の外側から内側に向かって閉塞が進行するものであるから、洗浄を行う時には反対に内部から外部に向けて実施することが効率的である。
【００１８】
具体的には、送気パイプを利用して洗浄流体を送るようにすることが合理的であり、また、散気管１周辺の構造を変えることなく実施できるため、夾雑物の絡みに対しても問題がない。
洗浄にあたっては、送気装置６を一時的に停止した後、洗浄流体タンク５１から洗浄流体を散気管１に導入するようにする。
洗浄流体は、散気管１に付着する汚れの種類によって、各種の液体が用いられが、代表的なものとして、水、次亜塩素酸ソーダ、オゾン、酸、アルカリ、その他酸化剤を含む溶液やガスを使用することができる。
【００１９】
この場合において、水を一定の圧力以上の勢いで散気管１に導入することにより、閉塞物を物理的な力で剥離することができる。
また、水以外の洗浄流体は、散気管１にかかる水圧より僅かに大きい圧力にて導入し、洗浄流体が内部から外部へ染み出るように設定し、通常、数時間を費やすようにして洗浄を行うことができる。
洗浄の頻度は汚水の性状などにより異なるが、一般的には１年間に１〜２回程度で閉塞を防止することができる。
【００２０】
また、流路３から放出される液流が、水槽底面に対して水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を設置することができる。
被処理液中では、汚水と活性汚泥とを均一に接触させる必要があるが、散気管１を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができる。この場合、循環ポンプ７の消費動力を小さくできるなどの利点がある。
【００２１】
かくして、本実施例の散気装置は、微細気孔を有する散気管１と、該散気管１の外周を取り囲むガイドパイプ２とを備え、該ガイドパイプ２と散気管１の間に形成した流路３に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管１に送気用パイプ４を介して洗浄流体を供給する洗浄手段５を設けることから、散気管１の内部から外部に向けて洗浄流体を注入し、微細気孔を内側から洗浄することができる。
このとき、洗浄流体として水を供給する場合には、この水を散気管１の微細気孔の内部から外部へ速い速度で流すことにより、散気管１の微細気孔に付着した汚泥等の閉塞物を物理的に洗い流すことができる。
また、洗浄流体として次亜塩素酸ソーダ、オゾン水、オゾンガス等の酸化剤を供給することにより、有機的な物質で微細気孔が閉塞された場合はこれを洗浄することができる。
さらには、無機的な物質による閉塞に対しては、酸などを洗浄流体として利用することができる。
これらにより、散気装置が微細な気泡を常に安定して発生することから、効率の良い酸素溶解効率が得られるとともに、散気管１を水中から引き上げることなく洗浄できることから、運転作業を簡略化し容易にすることができる。
【００２２】
また、流路３から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管１及びガイドパイプ２を水槽に設置することにより、汚水と活性汚泥を均一に接触させたり、散気管１を上に向けて気泡を発生させることにより、エアーリフトの力を利用して水槽全体を攪拌混合することができ、また、循環ポンプ７の消費動力を小さくすることができる。
【００２３】
以上、本発明の散気装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の散気装置は、散気管を内側から洗浄することにより微細気孔の閉塞を防止し、長期間安定した散気性能を保つとともに、従来は水揚げしていた散気管の清掃作業を省略できるという特性を有していることから、例えば、有機性排水を処理する下水処理場や農業集落排水施設、産業排水などを好気的に処理を行う曝気槽の散気装置として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の散気装置の一実施例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 散気管
２ ガイドパイプ
３ 流路
４ 送気用パイプ
５ 洗浄手段
５１ 洗浄流体タンク
５２ 洗浄用パイプ
６ 送気装置（ブロワー）
７ 循環ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けたことを特徴とする散気装置。
【請求項２】
流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置したことを特徴とする請求項１記載の散気装置。
【請求項１】
微細気孔を有する散気管と、該散気管の外周を取り囲むガイドパイプとを備え、該ガイドパイプと散気管の間に形成した流路に所定の流速で液体を供給するようにした散気装置において、前記散気管に送気用パイプを介して洗浄流体を供給する洗浄手段を設けたことを特徴とする散気装置。
【請求項２】
流路から放出される液流が水平又は上向きになるように、散気管及びガイドパイプを水槽に設置したことを特徴とする請求項１記載の散気装置。
【図１】
【公開番号】特開２００６−１８７７２８（Ｐ２００６−１８７７２８Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３６２（Ｐ２００５−１３６２）
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（０００２３３２０６）日立機電工業株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（０００２３３２０６）日立機電工業株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]