汚水の曝気処理設備
【課題】比較的少ないエネルギ消費で気泡を超微細化して汚水処理効率を大幅に高め、極めて簡単な構造で保守を容易にする。
【解決手段】汚水の曝気処理設備１は、汚水ｗの供給部１１と浄化された水を排出する排出部１２とを有し、汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて汚水を浄化する処理槽１０と、処理槽１０の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管１６に接続され、気泡含有処理水Ｗを供給する処理水供給装置２０、３０とを有し、処理水供給装置２０、３０は、水導入部で高速度で供給される水流に空気導入部で気泡を導入し、本装置ケーシング内部で筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流を少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給し、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化し、上記導入された気泡を超微細化して処理水流Ｗに含有させる。
【解決手段】汚水の曝気処理設備１は、汚水ｗの供給部１１と浄化された水を排出する排出部１２とを有し、汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて汚水を浄化する処理槽１０と、処理槽１０の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管１６に接続され、気泡含有処理水Ｗを供給する処理水供給装置２０、３０とを有し、処理水供給装置２０、３０は、水導入部で高速度で供給される水流に空気導入部で気泡を導入し、本装置ケーシング内部で筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流を少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給し、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化し、上記導入された気泡を超微細化して処理水流Ｗに含有させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活雑排水や下水や食品加工場からの排水などの汚水を処理槽内で気泡と接触させて酸化させたり、好気性菌を活性化して処理する汚水の曝気処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水の曝気処理設備では、一般に処理槽内部に間欠的に汚水を供給して、槽内の下部に配管された散気管に空気を供給して散気管から多数の気泡を汚水内に通過させ、汚水内に浮遊している有機物を接触酸化によって塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化するようにしている。散気管には、一般にルーツブロワーから空気を送るようにしている。近年、処理効率を高めるために、ブロワーからの空気に酸化能力の高いオゾンをオゾン発生器で生成して追加してから散気管に供給するようにしたオゾン泡抹浮上分離による水処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のオゾン泡抹浮上分離による水処理装置は、処理槽内部に間欠的にアオコなどの浮遊物を含んだ池水を導入して、低濃度オゾンを使用して曝気を施しながら浮遊物を泡抹浮上分離するものであり、効果的に酸化処理によってアオコなどの浮遊物を塊状に収束して池水から分離するようにしている。しかし、オゾン発生器は、その内部の空気中で放電してオゾンを発生するために、大量の汚水を処理するには大きな電気エネルギが必要になると言う短所があった。
本願発明の目的は、ポンプによって発生される高速度水流を利用したエジェクターで導入した気泡を複数の筒壁から成る環状流路での高速度水流によって超微細化し、超微細化された気泡を含有した処理水を処理槽内に供給し、汚水中の浮遊有機物を効率的に接触酸化で処理し、処理能力を大幅に高めることができ、比較的エネルギ消費が少なく、また構造が極めて簡単で保守の容易な汚水の曝気処理設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、生活雑排水などの浮遊有機物を含んだ汚水を供給する供給部と浄化された水を排出する排出部とを有し、供給された汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化する処理槽と、
該処理槽の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管と、
該散気管に接続されて気泡を含んだ処理水を供給する処理水供給装置とを有した曝気処理設備において、
上記処理水供給装置は、水導入部において高速度で供給される水流に空気を気泡として導入する空気導入部を有し、本装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流が少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に上記導入された気泡を超微細化して水流に含有させることを特徴とするものである。
【０００５】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また第一ポンプによって上記第一水導入部から上記内部円筒壁の内部に気泡混入の第一高速度水流が供給され、次いで該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記環状流路に供給されて、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させるようにしており、上記環状流路と上記内部円筒壁の内部に渡って形成した循環流路において水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水を上記環状流路から一部分抜いて上記処理槽の散気管に供給される構造を有することができ。
【０００６】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間円筒壁と内部円筒壁の二つを隔設し、中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合して外環状流路を形成し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、中間円筒壁と内部円筒壁とで形成した中間環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また上記水導入部の内の第一水導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流が上記空気導入部に供給されて、そこで空気が第一高速度水流に気泡として導入され、該気泡の導入された第一高速度水流は上記中間環状流路に供給され、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させ、また該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路を上記第一ポンプの吸引側に管路を介して接続して形成される循環路を流れるようにされ、この循環路を成す上記中間環状流路及び上記外環状流路での剪断作用と上記ケーシング底壁への激突とによって水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡の含有した処理水が上記外環状流路から一部分抜かれて上記散気管に供給される構造を有することができる。
【０００７】
上記空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成され、また上記処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置される。
上記装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給され、また上記第一水導入部において高速度で供給される水流は、上記処理槽内の汚水が供給されて形成される。
更に、上記筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、処理槽の下部に配管された散気管から供給される処理水に気泡を含有させる処理水供給装置では、高速度の水流によって空気導入部で導入した気泡を本装置ケーシング内部で筒壁で限定された環状流路内において少なくとも８ｍ／秒の高速度の流速度で供給さる水流が起こす、強力な遠心力による圧縮力や、所謂滝壷効果と称されている流れ方向変更部での衝撃力や、外側筒壁面付着水と筒壁部近傍の層流との間の高速のズレで発生される剪断力や、環状流路を成す内側筒壁面の付着水が強力な遠心力で剥離されて生じるキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化し、同時に上記導入された気泡を超微細化することができる。水のクラスターも超微細化されるために、超微細化された気泡も相乗効果で格段に大量に処理水に含有されることになり、その処理水が処理槽に供給されると、超微細な気泡は生活雑排水などの汚水に浮遊する有機物に、その大小に拘らずほぼ全体的に包囲し接触することができるようになり、極めて短時間に効果的に酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させることができ、本曝気処理設備の処理能力を飛躍的に高める。また、動作部品を有する機器はポンプだけであり、比較的エネルギ消費が少なく、設備構造が極めて簡単で保守が容易である。
【０００９】
処理水供給装置のケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設すると、外壁と内部円筒壁との間に環状流路が形成され、そこに供給される高速度水流は流れ方向が常に変化して強力な遠心力を発生させて、外側壁面に強く当って大きな圧縮力と層流間に剪断力を生じさせ、同時に内側壁面からの層流剥離によってキャビテーションを生じさせて、気泡の超微細化を促進できる。円形環状流路では水流の流速の維持が比較的容易である。また内部円筒壁をケーシング底壁に結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通し、高速度の水流が環状流路から、また同時に第一ポンプから供給されてくる水流が内部円筒壁の内部に落下して、ケーシング底壁に激突して衝撃力によって水のクラスターと気泡の超微細化を促進する。また第二ポンプによって内部円筒壁の内部から水を吸引するので、その内部に落下する水流の上記衝撃力をより強いものにできる。第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が上記環状流路に供給されることで、環状流路と内部円筒壁の内部に渡って循環流路を形成することになり、循環中に繰り返し水のクラスターの超微細化と水流中の気泡の超微細化を行うことができる。超微細化気泡を含有した処理水は環状流路から一部分抜いて処理槽の散気管に供給される。
【００１０】
処理水供給装置のケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間と内部の円筒壁を隔設すると、外部と中間と内部の各円筒壁間に外部と中間の環状流路が形成される。これら外部と中間の環状流路に供給される高速度水流は、流れ方向が常に変化して強力な遠心力を発生して外側壁面に強く当って大きな圧縮力と層流間に剪断力を生じさせ、同時に内側壁面から層流剥離を生じさせてキャビテーション作用を発生させ、気泡の超微細化を促進できる。円形環状流路では水流の流速の維持が比較的容易である。また中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成すると、中間環状流路に供給される水流は内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下して、ケーシング底壁に激突して生じる衝撃力によって水のクラスターと気泡の超微細化を促進する。水流への気泡の導入は、水導入部の内の第一水導入部の空気導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流を利用したエジェクター作用などによって行われる。この気泡の導入された第一高速度水流は中間環状流路に供給され、次いで上述のように内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下してケーシング底壁に激突するが、該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されるために、内部に落下する水流の上記衝撃をより強いものにできる。第二ポンプによって吸引され、高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部で外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路から第一ポンプの吸引側に管路を介して供給されることで循環路が形成される。循環を繰り返すことでクラスターの超微細化と水流中の気泡の超微細化を行うことができる。超微細化された気泡を含有した処理水は、外環状流路から一部分抜かれて散気管に供給される。
【００１１】
空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成され、空気ポンプを使わずに、エジェクターのノズルから噴出する高速度水流が発生する負圧によって空気を吸引して水流中に混入させることができる。
空気導入部は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置され、処理槽内の汚水の水頭に相当する押し込み抵抗を相殺し、処理水の供給動力を節減できる。
装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給され、環状流路内への水流供給をスムースに行い、速度の激変を防ぎ、経路全体に渡って高速度水流の上記作用の維持に役立つ。
【００１２】
第一水導入部において高速度で供給される水流は、処理槽内の汚水の供給から形成され、処理水供給装置は、新たな上水を必要とせずに汚水を処理槽から吸引し、水クラスターと気泡の超微細化と同時に汚水中の浮遊有機物の超微細化も行うことができ、接触酸化を大幅に促進することができる。
筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有すると、それら曲率変更部で若干水流速度が低下するが、水流の方向が変わって水流層間に作用する剪断力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の代表的な実施形態に係る汚水の曝気処理設備を図面によって説明する。
図１において、本発明の代表的な実施形態の汚水の曝気処理設備１は、下水や生活雑排水など浮遊有機物を含んだ汚水を導入する供給部１１と浄化された水を排出する排出部１２とを有し、導入された汚水ｗ中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させてスカム１３として浮上させてスカム排出部１４から排出して汚水を浄化する処理槽１０と、該処理槽１０の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管１６と、該散気管１６に接続されて１０ミクロン前後に超微細化された気泡を大量に含み溶解酸素量の多い処理水Ｗを供給する処理水供給装置２０、３０とを有しており、処理槽１０内では超微細化された気泡を大量に含んで溶解酸素量の多い処理水Ｗの供給を受けて汚水ｗ中の浮遊有機物に対する接触酸化と好気性発酵を飛躍的に促進する。従って、処理槽１０に、発酵菌としては、ラクトバチルス菌、乳酸菌、酵母菌、酪酸菌、納豆菌等が一般加えられ、更に共生関係を取る光合成菌も添加される。光合成菌は、発酵菌と互いに必要とする物質を供給しあって培養を早めてくれる。また、接触酸化によって浮遊有機物が塊状に収束して沈下した物に対しては、処理槽底部からコンベヤ等で処理槽１０の外部に排出する構成を取ることができる。
【００１４】
処理水供給装置２０は、図１と図２に示す第一の形態では、処理槽１０内部の水中ポンプＰ１によって高速度で供給される汚水の水流Ｗ０に空気を気泡として導入する空気導入部２２を水導入部２１に有しており、本装置ケーシング２３の内部において筒壁２４で限定された筒壁内部２６に気泡含有水流Ｗ１が供給され、また筒壁２４の外側の環状流路２５内に更に第二ポンプＰ２によって高速度の水流Ｗ２が少なくとも８ｍ／秒、好ましくは３０ｍ／秒以上の流速で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及びキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に水流に導入された気泡を１０ミクロン前後に超微細化して水流に含有させてから処理水Ｗとして水排出部２９から汚水処理槽１０の散気管１６に供給する。
【００１５】
この第一の形態の処理水供給装置２０は、そのケーシング２３の外壁２３ａを円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に内部円筒壁２４を隔設し、内部円筒壁２４の下端をケーシング底壁２３ｂに結合し且つケーシング天井壁２３ｃに対して隙間Ｃを形成することで、円筒状外壁２３ａと内部円筒壁２４とで形成した環状流路２５と内部円筒壁２４の内部２６とを隙間Ｃを介して連通している。また処理槽１０の内部の第一水中ポンプＰ１によって供給されてくる汚水ｗの高速水流Ｗ０を利用して第一水導入部２１に設けられた空気導入部のエジェクター２２で空気Ａを水流Ｗ０に気泡として混入させ、ケーシング天井壁２３ｃの中央部から気泡混入の第一高速度水流Ｗ１を内部円筒壁２４の内部２６に供給している。次いで、本装置２０は、内部円筒壁内部２６の下部から第二ポンプＰ２によって吸引され高速度で吐出されて形成される第二高速度水流Ｗ２をケーシング外壁２３ａの下部に設けた第二水導入部２７から環状流路２５にほぼ接線方向から供給し、次いで内部円筒壁２４の上端の隙間Ｃからその内部２６に急激に落下させてケーシング底壁２３ｂに激突させるようにしており、かくして、環状流路２５と内部円筒壁内部２６に渡って形成した循環流路において上述のような作用で水クラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水Ｗをケーシング外壁２３ａの上部に設けた水排出部２９において環状流路から一部分抜いて散気管１６に供給する。
【００１６】
空気導入部のエジェクター２２は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置されている。また水流Ｗ２を繰り返し循環流路に通す度合いは、隙間Ｃを大きくしたり、水排出部２９における水排出量を減らしたり、第一水導入部２１における水導入量を増やすことで、またそれらを複合的に組み合わせて高めることができ、繰り返し循環する度合いを低下させる場合は、それらの逆の調節を行う。ケーシング２３は、底壁２３ｂを２段に分離しているが、底壁２３ｂを内部円筒壁２４の下端レベルに統合できることは言うまでもない。筒壁同士が接触せずに流通横断面の余り変化の無い流路２５を形成する程度に偏心状に内部円筒壁２４を設けることもできる。更に、ケーシング外壁２３ａや、内部円筒壁２４は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有したり、内部円筒壁２４に縦長のスリットを形成することができ、当該部分での衝撃力や剪断力を高めるように構成できる。
【００１７】
処理水供給装置３０は、図３に示す第二の形態では、ケーシング３３の外壁３３ａを円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に中間円筒壁３４Ａと内部円筒壁３４Ｂの二つを隔設し、中間円筒壁３４Ａの上端をケーシング天井壁３３ｃに、下端をケーシング底壁３３ｂに結合して外環状流路３５Ａを形成し、内部円筒壁３４Ｂの下端をケーシング底壁３３ｂに結合し且つケーシング天井壁３３ｃに対して隙間Ｃを形成することで、中間円筒壁３４Ａと内部円筒壁３３Ｂとで形成した中間環状流路３５Ｂと内部円筒壁内部３６とを隙間Ｃを介して連通している。また水導入部の内の第一水導入部３１において、装置３０の近くに配置した第一ポンプＰ１’によって処理槽１０の内部の汚水ｗを吸引して発生した第一高速度水流Ｗ０が空気導入部のエジェクター３２に供給されて、そこで空気Ａが第一高速度水流Ｗ０に気泡として導入され、該気泡の導入された高速度水流Ｗ１は中間環状流路３５Ｂに接線方向から供給され、次いで内部円筒壁３４Ｂの上端からその内部３６に急激に落下されてケーシング底壁３３ｂに激突させ、また該内部円筒壁内部３６から第二ポンプＰ２によって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流Ｗ２が第二導入部３７で外環状流路３５Ａに接線方向から供給されるようにしている。本装置３０は、更に外環状流路３５Ａを第一ポンプＰ１’の吸引側に管路ｐを介して接続して形成される循環路に水流Ｗ１、Ｗ２が繰り返し流されるようにし、この循環路を成す中間環状流路３５Ｂ及び外環状流路３５Ａでの剪断作用ときャビテーション作用と、ケーシング底壁３３ｂへの激突とによって水のクラスターが超微細化されると共に水流中の気泡が超微細化され、超微細な気泡を含有した処理水Ｗが水排出部３９において外環状流路３５Ａから一部分抜かれて散気管１６に供給される。
【００１８】
空気導入部のエジェクター３２は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置することができるが、装置３０の近くにも設置される。また水流Ｗ１、Ｗ２を繰り返し循環する度合いは、隙間Ｃを大きくしたり、水排出部３９における水排出量を減らしたり、第一水導入部３１における水導入量を増やしたり、第一ポンプＰ１’の吸引側の弁Ｖ１を絞ると共に管路ｐの弁Ｖ２を大きく開いて、またそれらを複合的に組み合わせて高めることができ、繰り返し循環する度合いを低下させる場合は、それらの逆の調節を行う。ケーシング３３は、底壁３３ｂを２段に分離しているが、底壁３３ｂを中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂの下端レベルに統合できることは言うまでもない。筒壁同士が接触せずに流路３５Ａ、３５Ｂを形成する程度に偏心状に中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂを設けることもできる。ケーシング外壁３３ａや、中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂは、平坦部等の曲率変更部を部分的に有したり、中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂに縦長のスリットを形成したりでき、当該部分での衝撃力や剪断力を高めるように構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の代表的な実施形態の汚水の曝気処理設備の部分断面の概略説明立面図。
【図２】同曝気処理設備の第一形態の処理水供給装置の構成を示す部分断面の概略説明立面図。
【図３】同曝気処理設備の第二形態の処理水供給装置の構成を示す部分断面の概略説明立面図。
【符号の説明】
【００２０】
１：汚水の曝気処理設備
１０：処理槽
１１：供給部
１２：排出部
１６：散気管
２０：第一形態の処理水供給装置
２１：水導入部（第一水導入部）
２２：空気導入部（エジェクター）
２３：ケーシング
２３ａ：ケーシング外壁
２３ｂ：ケーシング底壁
２３ｃ：ケーシング天井壁
２４：筒壁（内部円筒壁）
２５：環状流路
２６：内部円筒壁の内部
２７：第二水導入部
３０：第二形態の処理水供給装置
３１：水導入部（第一水導入部）
３２：空気導入部（エジェクター）
３３：ケーシング
３３ａ：ケーシング外壁
３３ｂ：ケーシング底壁
３３ｃ：ケーシング天井壁
３４Ａ：中間円筒壁
３４Ｂ：内部円筒壁
３５Ａ：外環状流路
３５Ｂ：内部環状流路
３６：内部円筒壁の内部
３７：第二水導入部
Ａ：空気
Ｃ：隙間
Ｐ１：第一ポンプ
Ｐ２：第二ポンプ
ｗ：汚水
Ｗ：処理水
Ｗ１：第一高速度水流
Ｗ２：第二高速度水流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活雑排水や下水や食品加工場からの排水などの汚水を処理槽内で気泡と接触させて酸化させたり、好気性菌を活性化して処理する汚水の曝気処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水の曝気処理設備では、一般に処理槽内部に間欠的に汚水を供給して、槽内の下部に配管された散気管に空気を供給して散気管から多数の気泡を汚水内に通過させ、汚水内に浮遊している有機物を接触酸化によって塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化するようにしている。散気管には、一般にルーツブロワーから空気を送るようにしている。近年、処理効率を高めるために、ブロワーからの空気に酸化能力の高いオゾンをオゾン発生器で生成して追加してから散気管に供給するようにしたオゾン泡抹浮上分離による水処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のオゾン泡抹浮上分離による水処理装置は、処理槽内部に間欠的にアオコなどの浮遊物を含んだ池水を導入して、低濃度オゾンを使用して曝気を施しながら浮遊物を泡抹浮上分離するものであり、効果的に酸化処理によってアオコなどの浮遊物を塊状に収束して池水から分離するようにしている。しかし、オゾン発生器は、その内部の空気中で放電してオゾンを発生するために、大量の汚水を処理するには大きな電気エネルギが必要になると言う短所があった。
本願発明の目的は、ポンプによって発生される高速度水流を利用したエジェクターで導入した気泡を複数の筒壁から成る環状流路での高速度水流によって超微細化し、超微細化された気泡を含有した処理水を処理槽内に供給し、汚水中の浮遊有機物を効率的に接触酸化で処理し、処理能力を大幅に高めることができ、比較的エネルギ消費が少なく、また構造が極めて簡単で保守の容易な汚水の曝気処理設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、生活雑排水などの浮遊有機物を含んだ汚水を供給する供給部と浄化された水を排出する排出部とを有し、供給された汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化する処理槽と、
該処理槽の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管と、
該散気管に接続されて気泡を含んだ処理水を供給する処理水供給装置とを有した曝気処理設備において、
上記処理水供給装置は、水導入部において高速度で供給される水流に空気を気泡として導入する空気導入部を有し、本装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流が少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に上記導入された気泡を超微細化して水流に含有させることを特徴とするものである。
【０００５】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また第一ポンプによって上記第一水導入部から上記内部円筒壁の内部に気泡混入の第一高速度水流が供給され、次いで該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記環状流路に供給されて、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させるようにしており、上記環状流路と上記内部円筒壁の内部に渡って形成した循環流路において水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水を上記環状流路から一部分抜いて上記処理槽の散気管に供給される構造を有することができ。
【０００６】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間円筒壁と内部円筒壁の二つを隔設し、中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合して外環状流路を形成し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、中間円筒壁と内部円筒壁とで形成した中間環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また上記水導入部の内の第一水導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流が上記空気導入部に供給されて、そこで空気が第一高速度水流に気泡として導入され、該気泡の導入された第一高速度水流は上記中間環状流路に供給され、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させ、また該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路を上記第一ポンプの吸引側に管路を介して接続して形成される循環路を流れるようにされ、この循環路を成す上記中間環状流路及び上記外環状流路での剪断作用と上記ケーシング底壁への激突とによって水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡の含有した処理水が上記外環状流路から一部分抜かれて上記散気管に供給される構造を有することができる。
【０００７】
上記空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成され、また上記処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置される。
上記装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給され、また上記第一水導入部において高速度で供給される水流は、上記処理槽内の汚水が供給されて形成される。
更に、上記筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、処理槽の下部に配管された散気管から供給される処理水に気泡を含有させる処理水供給装置では、高速度の水流によって空気導入部で導入した気泡を本装置ケーシング内部で筒壁で限定された環状流路内において少なくとも８ｍ／秒の高速度の流速度で供給さる水流が起こす、強力な遠心力による圧縮力や、所謂滝壷効果と称されている流れ方向変更部での衝撃力や、外側筒壁面付着水と筒壁部近傍の層流との間の高速のズレで発生される剪断力や、環状流路を成す内側筒壁面の付着水が強力な遠心力で剥離されて生じるキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化し、同時に上記導入された気泡を超微細化することができる。水のクラスターも超微細化されるために、超微細化された気泡も相乗効果で格段に大量に処理水に含有されることになり、その処理水が処理槽に供給されると、超微細な気泡は生活雑排水などの汚水に浮遊する有機物に、その大小に拘らずほぼ全体的に包囲し接触することができるようになり、極めて短時間に効果的に酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させることができ、本曝気処理設備の処理能力を飛躍的に高める。また、動作部品を有する機器はポンプだけであり、比較的エネルギ消費が少なく、設備構造が極めて簡単で保守が容易である。
【０００９】
処理水供給装置のケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設すると、外壁と内部円筒壁との間に環状流路が形成され、そこに供給される高速度水流は流れ方向が常に変化して強力な遠心力を発生させて、外側壁面に強く当って大きな圧縮力と層流間に剪断力を生じさせ、同時に内側壁面からの層流剥離によってキャビテーションを生じさせて、気泡の超微細化を促進できる。円形環状流路では水流の流速の維持が比較的容易である。また内部円筒壁をケーシング底壁に結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通し、高速度の水流が環状流路から、また同時に第一ポンプから供給されてくる水流が内部円筒壁の内部に落下して、ケーシング底壁に激突して衝撃力によって水のクラスターと気泡の超微細化を促進する。また第二ポンプによって内部円筒壁の内部から水を吸引するので、その内部に落下する水流の上記衝撃力をより強いものにできる。第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が上記環状流路に供給されることで、環状流路と内部円筒壁の内部に渡って循環流路を形成することになり、循環中に繰り返し水のクラスターの超微細化と水流中の気泡の超微細化を行うことができる。超微細化気泡を含有した処理水は環状流路から一部分抜いて処理槽の散気管に供給される。
【００１０】
処理水供給装置のケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間と内部の円筒壁を隔設すると、外部と中間と内部の各円筒壁間に外部と中間の環状流路が形成される。これら外部と中間の環状流路に供給される高速度水流は、流れ方向が常に変化して強力な遠心力を発生して外側壁面に強く当って大きな圧縮力と層流間に剪断力を生じさせ、同時に内側壁面から層流剥離を生じさせてキャビテーション作用を発生させ、気泡の超微細化を促進できる。円形環状流路では水流の流速の維持が比較的容易である。また中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成すると、中間環状流路に供給される水流は内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下して、ケーシング底壁に激突して生じる衝撃力によって水のクラスターと気泡の超微細化を促進する。水流への気泡の導入は、水導入部の内の第一水導入部の空気導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流を利用したエジェクター作用などによって行われる。この気泡の導入された第一高速度水流は中間環状流路に供給され、次いで上述のように内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下してケーシング底壁に激突するが、該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されるために、内部に落下する水流の上記衝撃をより強いものにできる。第二ポンプによって吸引され、高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部で外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路から第一ポンプの吸引側に管路を介して供給されることで循環路が形成される。循環を繰り返すことでクラスターの超微細化と水流中の気泡の超微細化を行うことができる。超微細化された気泡を含有した処理水は、外環状流路から一部分抜かれて散気管に供給される。
【００１１】
空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成され、空気ポンプを使わずに、エジェクターのノズルから噴出する高速度水流が発生する負圧によって空気を吸引して水流中に混入させることができる。
空気導入部は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置され、処理槽内の汚水の水頭に相当する押し込み抵抗を相殺し、処理水の供給動力を節減できる。
装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給され、環状流路内への水流供給をスムースに行い、速度の激変を防ぎ、経路全体に渡って高速度水流の上記作用の維持に役立つ。
【００１２】
第一水導入部において高速度で供給される水流は、処理槽内の汚水の供給から形成され、処理水供給装置は、新たな上水を必要とせずに汚水を処理槽から吸引し、水クラスターと気泡の超微細化と同時に汚水中の浮遊有機物の超微細化も行うことができ、接触酸化を大幅に促進することができる。
筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有すると、それら曲率変更部で若干水流速度が低下するが、水流の方向が変わって水流層間に作用する剪断力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の代表的な実施形態に係る汚水の曝気処理設備を図面によって説明する。
図１において、本発明の代表的な実施形態の汚水の曝気処理設備１は、下水や生活雑排水など浮遊有機物を含んだ汚水を導入する供給部１１と浄化された水を排出する排出部１２とを有し、導入された汚水ｗ中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させてスカム１３として浮上させてスカム排出部１４から排出して汚水を浄化する処理槽１０と、該処理槽１０の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管１６と、該散気管１６に接続されて１０ミクロン前後に超微細化された気泡を大量に含み溶解酸素量の多い処理水Ｗを供給する処理水供給装置２０、３０とを有しており、処理槽１０内では超微細化された気泡を大量に含んで溶解酸素量の多い処理水Ｗの供給を受けて汚水ｗ中の浮遊有機物に対する接触酸化と好気性発酵を飛躍的に促進する。従って、処理槽１０に、発酵菌としては、ラクトバチルス菌、乳酸菌、酵母菌、酪酸菌、納豆菌等が一般加えられ、更に共生関係を取る光合成菌も添加される。光合成菌は、発酵菌と互いに必要とする物質を供給しあって培養を早めてくれる。また、接触酸化によって浮遊有機物が塊状に収束して沈下した物に対しては、処理槽底部からコンベヤ等で処理槽１０の外部に排出する構成を取ることができる。
【００１４】
処理水供給装置２０は、図１と図２に示す第一の形態では、処理槽１０内部の水中ポンプＰ１によって高速度で供給される汚水の水流Ｗ０に空気を気泡として導入する空気導入部２２を水導入部２１に有しており、本装置ケーシング２３の内部において筒壁２４で限定された筒壁内部２６に気泡含有水流Ｗ１が供給され、また筒壁２４の外側の環状流路２５内に更に第二ポンプＰ２によって高速度の水流Ｗ２が少なくとも８ｍ／秒、好ましくは３０ｍ／秒以上の流速で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及びキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に水流に導入された気泡を１０ミクロン前後に超微細化して水流に含有させてから処理水Ｗとして水排出部２９から汚水処理槽１０の散気管１６に供給する。
【００１５】
この第一の形態の処理水供給装置２０は、そのケーシング２３の外壁２３ａを円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に内部円筒壁２４を隔設し、内部円筒壁２４の下端をケーシング底壁２３ｂに結合し且つケーシング天井壁２３ｃに対して隙間Ｃを形成することで、円筒状外壁２３ａと内部円筒壁２４とで形成した環状流路２５と内部円筒壁２４の内部２６とを隙間Ｃを介して連通している。また処理槽１０の内部の第一水中ポンプＰ１によって供給されてくる汚水ｗの高速水流Ｗ０を利用して第一水導入部２１に設けられた空気導入部のエジェクター２２で空気Ａを水流Ｗ０に気泡として混入させ、ケーシング天井壁２３ｃの中央部から気泡混入の第一高速度水流Ｗ１を内部円筒壁２４の内部２６に供給している。次いで、本装置２０は、内部円筒壁内部２６の下部から第二ポンプＰ２によって吸引され高速度で吐出されて形成される第二高速度水流Ｗ２をケーシング外壁２３ａの下部に設けた第二水導入部２７から環状流路２５にほぼ接線方向から供給し、次いで内部円筒壁２４の上端の隙間Ｃからその内部２６に急激に落下させてケーシング底壁２３ｂに激突させるようにしており、かくして、環状流路２５と内部円筒壁内部２６に渡って形成した循環流路において上述のような作用で水クラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水Ｗをケーシング外壁２３ａの上部に設けた水排出部２９において環状流路から一部分抜いて散気管１６に供給する。
【００１６】
空気導入部のエジェクター２２は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置されている。また水流Ｗ２を繰り返し循環流路に通す度合いは、隙間Ｃを大きくしたり、水排出部２９における水排出量を減らしたり、第一水導入部２１における水導入量を増やすことで、またそれらを複合的に組み合わせて高めることができ、繰り返し循環する度合いを低下させる場合は、それらの逆の調節を行う。ケーシング２３は、底壁２３ｂを２段に分離しているが、底壁２３ｂを内部円筒壁２４の下端レベルに統合できることは言うまでもない。筒壁同士が接触せずに流通横断面の余り変化の無い流路２５を形成する程度に偏心状に内部円筒壁２４を設けることもできる。更に、ケーシング外壁２３ａや、内部円筒壁２４は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有したり、内部円筒壁２４に縦長のスリットを形成することができ、当該部分での衝撃力や剪断力を高めるように構成できる。
【００１７】
処理水供給装置３０は、図３に示す第二の形態では、ケーシング３３の外壁３３ａを円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に中間円筒壁３４Ａと内部円筒壁３４Ｂの二つを隔設し、中間円筒壁３４Ａの上端をケーシング天井壁３３ｃに、下端をケーシング底壁３３ｂに結合して外環状流路３５Ａを形成し、内部円筒壁３４Ｂの下端をケーシング底壁３３ｂに結合し且つケーシング天井壁３３ｃに対して隙間Ｃを形成することで、中間円筒壁３４Ａと内部円筒壁３３Ｂとで形成した中間環状流路３５Ｂと内部円筒壁内部３６とを隙間Ｃを介して連通している。また水導入部の内の第一水導入部３１において、装置３０の近くに配置した第一ポンプＰ１’によって処理槽１０の内部の汚水ｗを吸引して発生した第一高速度水流Ｗ０が空気導入部のエジェクター３２に供給されて、そこで空気Ａが第一高速度水流Ｗ０に気泡として導入され、該気泡の導入された高速度水流Ｗ１は中間環状流路３５Ｂに接線方向から供給され、次いで内部円筒壁３４Ｂの上端からその内部３６に急激に落下されてケーシング底壁３３ｂに激突させ、また該内部円筒壁内部３６から第二ポンプＰ２によって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流Ｗ２が第二導入部３７で外環状流路３５Ａに接線方向から供給されるようにしている。本装置３０は、更に外環状流路３５Ａを第一ポンプＰ１’の吸引側に管路ｐを介して接続して形成される循環路に水流Ｗ１、Ｗ２が繰り返し流されるようにし、この循環路を成す中間環状流路３５Ｂ及び外環状流路３５Ａでの剪断作用ときャビテーション作用と、ケーシング底壁３３ｂへの激突とによって水のクラスターが超微細化されると共に水流中の気泡が超微細化され、超微細な気泡を含有した処理水Ｗが水排出部３９において外環状流路３５Ａから一部分抜かれて散気管１６に供給される。
【００１８】
空気導入部のエジェクター３２は、処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置することができるが、装置３０の近くにも設置される。また水流Ｗ１、Ｗ２を繰り返し循環する度合いは、隙間Ｃを大きくしたり、水排出部３９における水排出量を減らしたり、第一水導入部３１における水導入量を増やしたり、第一ポンプＰ１’の吸引側の弁Ｖ１を絞ると共に管路ｐの弁Ｖ２を大きく開いて、またそれらを複合的に組み合わせて高めることができ、繰り返し循環する度合いを低下させる場合は、それらの逆の調節を行う。ケーシング３３は、底壁３３ｂを２段に分離しているが、底壁３３ｂを中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂの下端レベルに統合できることは言うまでもない。筒壁同士が接触せずに流路３５Ａ、３５Ｂを形成する程度に偏心状に中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂを設けることもできる。ケーシング外壁３３ａや、中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂは、平坦部等の曲率変更部を部分的に有したり、中間と内部の円筒壁３４Ａ、３４Ｂに縦長のスリットを形成したりでき、当該部分での衝撃力や剪断力を高めるように構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の代表的な実施形態の汚水の曝気処理設備の部分断面の概略説明立面図。
【図２】同曝気処理設備の第一形態の処理水供給装置の構成を示す部分断面の概略説明立面図。
【図３】同曝気処理設備の第二形態の処理水供給装置の構成を示す部分断面の概略説明立面図。
【符号の説明】
【００２０】
１：汚水の曝気処理設備
１０：処理槽
１１：供給部
１２：排出部
１６：散気管
２０：第一形態の処理水供給装置
２１：水導入部（第一水導入部）
２２：空気導入部（エジェクター）
２３：ケーシング
２３ａ：ケーシング外壁
２３ｂ：ケーシング底壁
２３ｃ：ケーシング天井壁
２４：筒壁（内部円筒壁）
２５：環状流路
２６：内部円筒壁の内部
２７：第二水導入部
３０：第二形態の処理水供給装置
３１：水導入部（第一水導入部）
３２：空気導入部（エジェクター）
３３：ケーシング
３３ａ：ケーシング外壁
３３ｂ：ケーシング底壁
３３ｃ：ケーシング天井壁
３４Ａ：中間円筒壁
３４Ｂ：内部円筒壁
３５Ａ：外環状流路
３５Ｂ：内部環状流路
３６：内部円筒壁の内部
３７：第二水導入部
Ａ：空気
Ｃ：隙間
Ｐ１：第一ポンプ
Ｐ２：第二ポンプ
ｗ：汚水
Ｗ：処理水
Ｗ１：第一高速度水流
Ｗ２：第二高速度水流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生活雑排水などの浮遊有機物を含んだ汚水を供給する供給部と浄化された水を排出する排出部とを有し、供給された汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化する処理槽と、
該処理槽の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管と、
該散気管に接続されて気泡を含んだ処理水を供給する処理水供給装置とを有した汚水の曝気処理設備において、
上記処理水供給装置は、水導入部において高速度で供給される水流に空気を気泡として導入する空気導入部を有し、本装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流が少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に上記導入された気泡を超微細化して水流に含有させることを特徴とする汚水の曝気処理設備。
【請求項２】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また第一ポンプによって上記第一水導入部から上記内部円筒壁の内部に気泡混入の第一高速度水流が供給され、次いで該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記環状流路に供給されて、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させるようにしており、上記環状流路と上記内部円筒壁の内部に渡って形成した循環流路において水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水を上記環状流路から一部分抜いて上記処理槽の散気管に供給される構造を有している請求項１記載の設備。
【請求項３】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間円筒壁と内部円筒壁の二つを隔設し、中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合して外環状流路を形成し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、中間円筒壁と内部円筒壁とで形成した中間環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また上記水導入部の内の第一水導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流が上記空気導入部に供給されて、そこで空気が第一高速度水流に気泡として導入され、該気泡の導入された第一高速度水流は上記中間環状流路に供給され、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させ、また該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路を上記第一ポンプの吸引側に管路を介して接続して形成される循環路を流れるようにされ、この循環路を成す上記中間環状流路及び上記外環状流路での剪断作用と上記ケーシング底壁への激突とによって水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡の含有した処理水が上記外環状流路から一部分抜かれて上記散気管に供給される構造を有している請求項１記載の設備。
【請求項４】
上記空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成されている請求項１又は３記載の設備。
【請求項５】
上記空気導入部は、上記処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置されている請求項１又は３記載の設備。
【請求項６】
上記装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給される請求項１記載の設備。
【請求項７】
上記第一水導入部において高速度で供給される水流は、上記処理槽内の汚水が供給されて成る請求項１記載の設備。
【請求項８】
上記筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有している上記請求項のいずれかに記載の設備。
【請求項１】
生活雑排水などの浮遊有機物を含んだ汚水を供給する供給部と浄化された水を排出する排出部とを有し、供給された汚水中の浮遊有機物を下部から放出される気泡によって接触酸化させて塊状に収束させて浮上又は沈下させて汚水を浄化する処理槽と、
該処理槽の下部に配管され、気泡を処理槽内に放出する散気管と、
該散気管に接続されて気泡を含んだ処理水を供給する処理水供給装置とを有した汚水の曝気処理設備において、
上記処理水供給装置は、水導入部において高速度で供給される水流に空気を気泡として導入する空気導入部を有し、本装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に高速度の水流が少なくとも８ｍ／秒の流速度で供給され、流れ方向変更部での衝撃力、筒壁面での剪断力及び／又はキャビテーション作用によって水のクラスターを超微細化すると共に上記導入された気泡を超微細化して水流に含有させることを特徴とする汚水の曝気処理設備。
【請求項２】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に内部円筒壁を隔設し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、円筒状外壁と内部円筒壁とで形成した環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また第一ポンプによって上記第一水導入部から上記内部円筒壁の内部に気泡混入の第一高速度水流が供給され、次いで該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記環状流路に供給されて、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させるようにしており、上記環状流路と上記内部円筒壁の内部に渡って形成した循環流路において水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡を含有した処理水を上記環状流路から一部分抜いて上記処理槽の散気管に供給される構造を有している請求項１記載の設備。
【請求項３】
上記処理水供給装置は、そのケーシングの外壁を円筒状に形成し、そのケーシング内部に同心状に、又は筒壁同士が接触せずに流路を形成する程度に偏心状に中間円筒壁と内部円筒壁の二つを隔設し、中間円筒壁をケーシング天井壁とケーシング底壁に結合して外環状流路を形成し、内部円筒壁をケーシング底壁と結合し且つケーシング天井壁に対して隙間を形成することで、中間円筒壁と内部円筒壁とで形成した中間環状流路と内部円筒壁の内部とを上記隙間を介して連通しており、また上記水導入部の内の第一水導入部において、第一ポンプによって発生された第一高速度水流が上記空気導入部に供給されて、そこで空気が第一高速度水流に気泡として導入され、該気泡の導入された第一高速度水流は上記中間環状流路に供給され、次いで上記内部円筒壁の上端からその内部に急激に落下されてケーシング底壁に激突させ、また該内部円筒壁の内部から第二ポンプによって吸引されて高速度で吐出されて形成される第二高速度水流が第二水導入部において上記外環状流路に供給されるようにして、更に該外環状流路を上記第一ポンプの吸引側に管路を介して接続して形成される循環路を流れるようにされ、この循環路を成す上記中間環状流路及び上記外環状流路での剪断作用と上記ケーシング底壁への激突とによって水のクラスターを超微細化すると共に水流中の気泡を超微細化し、超微細な気泡の含有した処理水が上記外環状流路から一部分抜かれて上記散気管に供給される構造を有している請求項１記載の設備。
【請求項４】
上記空気導入部は、高速度水流を利用したエジェクターから構成されている請求項１又は３記載の設備。
【請求項５】
上記空気導入部は、上記処理槽内部の汚水の水面に相当する高さに設置されている請求項１又は３記載の設備。
【請求項６】
上記装置ケーシング内部において筒壁で限定された環状流路内に供給される高速度の水流は、該環状流路に接線方向から供給される請求項１記載の設備。
【請求項７】
上記第一水導入部において高速度で供給される水流は、上記処理槽内の汚水が供給されて成る請求項１記載の設備。
【請求項８】
上記筒壁は、平坦部等の曲率変更部を部分的に有している上記請求項のいずれかに記載の設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−７０７３（Ｐ２００６−７０７３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８６７５０（Ｐ２００４−１８６７５０）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９１１１９６２４）株式会社御池鐵工所 (86)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９１１１９６２４）株式会社御池鐵工所 (86)
【Ｆターム（参考）】
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