JP2000084382A - 散気・攪拌装置 - Google Patents
散気・攪拌装置Info
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- JP2000084382A JP2000084382A JP10262522A JP26252298A JP2000084382A JP 2000084382 A JP2000084382 A JP 2000084382A JP 10262522 A JP10262522 A JP 10262522A JP 26252298 A JP26252298 A JP 26252298A JP 2000084382 A JP2000084382 A JP 2000084382A
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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
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 散気する気泡の微細化と散気用動力の低減化
等を実現できる散気・攪拌装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、処理槽内の廃水に浸漬して設
けられた攪拌機により廃水を攪拌して、供給された空気
の気泡を廃水内に混合して散気する散気・攪拌装置にお
いて、攪拌機のプロペラの外周に気泡を放出する供給空
気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。また、
上記の手段1において、供給空気放出手段の放出した気
泡をプロペラと一体に回転して連続的に破砕する気泡破
砕手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。さらに、上
記の手段1または2において、放出する気泡の排気口を
プロペラ翼の負圧発生領域内に開口した散気・攪拌装置
を構成した。
等を実現できる散気・攪拌装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、処理槽内の廃水に浸漬して設
けられた攪拌機により廃水を攪拌して、供給された空気
の気泡を廃水内に混合して散気する散気・攪拌装置にお
いて、攪拌機のプロペラの外周に気泡を放出する供給空
気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。また、
上記の手段1において、供給空気放出手段の放出した気
泡をプロペラと一体に回転して連続的に破砕する気泡破
砕手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。さらに、上
記の手段1または2において、放出する気泡の排気口を
プロペラ翼の負圧発生領域内に開口した散気・攪拌装置
を構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は散気・攪拌装置に係
り、さらに詳しくは廃水処理のための好気性反応槽等に
設置されてプロペラを備えた攪拌機により廃水を攪拌し
て散気する散気・攪拌装置に関するものである。
り、さらに詳しくは廃水処理のための好気性反応槽等に
設置されてプロペラを備えた攪拌機により廃水を攪拌し
て散気する散気・攪拌装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の装置や方法として、特開
昭55−11059号公報記載の「水中曝気装置」と特
開昭56−126491号公報に記載の「汚水の生物学
的処理方法」および特開昭63−256193号公報に
記載の「曝気攪拌装置」の各発明が開示されている。上
記の従来の装置や方法記載の公報図面の一部を、それぞ
れ図7乃至図9に示す。図7において、Dは導水ダク
ト、Eは給気管路、Gは吸気管路である。また、101
は原動機、102は減速機構、106は攪拌揚水用プロ
ペラ、107は散気ローター、108は微小通気孔、1
13は羽根車である。
昭55−11059号公報記載の「水中曝気装置」と特
開昭56−126491号公報に記載の「汚水の生物学
的処理方法」および特開昭63−256193号公報に
記載の「曝気攪拌装置」の各発明が開示されている。上
記の従来の装置や方法記載の公報図面の一部を、それぞ
れ図7乃至図9に示す。図7において、Dは導水ダク
ト、Eは給気管路、Gは吸気管路である。また、101
は原動機、102は減速機構、106は攪拌揚水用プロ
ペラ、107は散気ローター、108は微小通気孔、1
13は羽根車である。
【0003】図7の原動機101を作動させると、羽根
車113が回転して大気が吸気管路Gから吸い込まれて
給気管路Eを通って散気ローター107内に送給され
る。同時に原動機101の回転は減速機構102により
減速されて、攪拌揚水用プロペラ106と散気ローター
107を遅い回転数で回転する。回転する散気ローター
107に送り込まれた空気は微小通気孔108を通って
排水浄化槽内に噴出される。また、減速されて回転する
攪拌揚水用プロペラ106は水圧の高い排水浄化水槽の
底部で上向きの水流を発生させて、散気ローター107
から噴出された気泡を含む水を上昇させる。こうして気
泡を攪拌混合された水は導水ダクトD内に送り込まれ、
矢印で示されるようにやや上向きの方向へ排出されて水
に酸素を溶解させる。
車113が回転して大気が吸気管路Gから吸い込まれて
給気管路Eを通って散気ローター107内に送給され
る。同時に原動機101の回転は減速機構102により
減速されて、攪拌揚水用プロペラ106と散気ローター
107を遅い回転数で回転する。回転する散気ローター
107に送り込まれた空気は微小通気孔108を通って
排水浄化槽内に噴出される。また、減速されて回転する
攪拌揚水用プロペラ106は水圧の高い排水浄化水槽の
底部で上向きの水流を発生させて、散気ローター107
から噴出された気泡を含む水を上昇させる。こうして気
泡を攪拌混合された水は導水ダクトD内に送り込まれ、
矢印で示されるようにやや上向きの方向へ排出されて水
に酸素を溶解させる。
【0004】また、図8において、220は曝気攪拌機
構、221はその架台、222は減速機付モータ、22
3はプロペラ、224はドラフトチューブ、225は散
気筒、226は空気管である。多孔バスケット状の散気
筒225がプロペラ223の下方に同軸に取り付けられ
て回転し、空気供給部として槽外に設けたプロア等の空
気供給部から圧送供給される空気が空気管226を経て
導かれ散気筒225内に放出される。回転する散気筒2
25は空気をせん断.破砕して微細気泡とし、これは槽
内汚水とともにプロペラ223に吸い込まれ放出される
ので、完全な気液接触混合の曝気がなされる。このよう
に攪拌手段と曝気手段が一体に組み込まれ各独立である
ので、ブロアからの送風を遮断すると攪拌のみの作用を
果たす、という説明がなされている。
構、221はその架台、222は減速機付モータ、22
3はプロペラ、224はドラフトチューブ、225は散
気筒、226は空気管である。多孔バスケット状の散気
筒225がプロペラ223の下方に同軸に取り付けられ
て回転し、空気供給部として槽外に設けたプロア等の空
気供給部から圧送供給される空気が空気管226を経て
導かれ散気筒225内に放出される。回転する散気筒2
25は空気をせん断.破砕して微細気泡とし、これは槽
内汚水とともにプロペラ223に吸い込まれ放出される
ので、完全な気液接触混合の曝気がなされる。このよう
に攪拌手段と曝気手段が一体に組み込まれ各独立である
ので、ブロアからの送風を遮断すると攪拌のみの作用を
果たす、という説明がなされている。
【0005】さらに、図9において、301は水流発生
機、302は羽根、303は回転軸、306は架台、3
10は空気室、311は空気供給管、312は連通孔、
313は水取入孔、314はドラフト管である。水流発
生機301の羽根302が回転すると、架台306の周
囲の水がドラフト管314内へ吸込まれて攪拌されなが
らジェット旋回流JFとなって前方へ押し出される。こ
のジェット旋回流JFの中へ回転軸303の中空部内の
水が吸引されると共に、水取入孔313から水が吸込ま
れて連通孔312を通して空気供給管311から供給さ
れた空気室310の空気が吸込まれて前方へ排出され
る。空気供給管311への空気の供給は水深が浅い所で
は中空室の負圧によって大気中の空気を吸引し、水深が
深い所では図示しないブロワによって空気が供給され
る。
機、302は羽根、303は回転軸、306は架台、3
10は空気室、311は空気供給管、312は連通孔、
313は水取入孔、314はドラフト管である。水流発
生機301の羽根302が回転すると、架台306の周
囲の水がドラフト管314内へ吸込まれて攪拌されなが
らジェット旋回流JFとなって前方へ押し出される。こ
のジェット旋回流JFの中へ回転軸303の中空部内の
水が吸引されると共に、水取入孔313から水が吸込ま
れて連通孔312を通して空気供給管311から供給さ
れた空気室310の空気が吸込まれて前方へ排出され
る。空気供給管311への空気の供給は水深が浅い所で
は中空室の負圧によって大気中の空気を吸引し、水深が
深い所では図示しないブロワによって空気が供給され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図7に示された「水中
曝気装置」は、散気ロータ107から吹き出した気泡
を、原動機101により低速回転する攪拌揚水用プロペ
ラ106で上昇させて攪拌するようになっている。しか
しながら、攪拌用のプロペラ106の回転が低速で水と
の相対速度差が小さく、実質的には散気ロータ107か
ら出た気泡を揚水用プロペラ106で上昇させるだけに
なり易い。このため、ある程度小さな気泡は作り出すこ
とができても、十分な気泡の微細化は達成できず生物反
応の速度を支配する酸素移動速度の向上には限界があっ
た。また、水中への空気の放出が槽底に直接開口した固
定の給気管路Eから行うので、槽底部の静圧に打ち勝つ
圧力で空気を送る必要があり送風機の駆動に大きな動力
が必要であった。更に、水を上方に吹き出すために処理
槽底部の流速が小さくなるので、汚泥堆積が起き易くな
るという問題もあった。
曝気装置」は、散気ロータ107から吹き出した気泡
を、原動機101により低速回転する攪拌揚水用プロペ
ラ106で上昇させて攪拌するようになっている。しか
しながら、攪拌用のプロペラ106の回転が低速で水と
の相対速度差が小さく、実質的には散気ロータ107か
ら出た気泡を揚水用プロペラ106で上昇させるだけに
なり易い。このため、ある程度小さな気泡は作り出すこ
とができても、十分な気泡の微細化は達成できず生物反
応の速度を支配する酸素移動速度の向上には限界があっ
た。また、水中への空気の放出が槽底に直接開口した固
定の給気管路Eから行うので、槽底部の静圧に打ち勝つ
圧力で空気を送る必要があり送風機の駆動に大きな動力
が必要であった。更に、水を上方に吹き出すために処理
槽底部の流速が小さくなるので、汚泥堆積が起き易くな
るという問題もあった。
【0007】また、図示のように図8の装置も図7の装
置と殆ど同じ構造に作られているので、上述と同様に散
気筒225から出た気泡の細分化に限界がある等の共通
の問題点があった。一方、図9に示された特開昭63−
256193号公報に示された従来技術では、回転軸3
03の中心から空気を放出するために前2例と同様に空
気放出部と外部水流との相対速度が小さく、気泡の微細
化には限界があった。また図に示されたような部分から
空気泡を放出するとプロペラの羽根302のハブ部分の
後流に形成される強いハブ渦中心の低圧部に気泡が集中
してしまい、気泡の結合が促進されるため気泡の微細化
が阻害される等の問題点があった。
置と殆ど同じ構造に作られているので、上述と同様に散
気筒225から出た気泡の細分化に限界がある等の共通
の問題点があった。一方、図9に示された特開昭63−
256193号公報に示された従来技術では、回転軸3
03の中心から空気を放出するために前2例と同様に空
気放出部と外部水流との相対速度が小さく、気泡の微細
化には限界があった。また図に示されたような部分から
空気泡を放出するとプロペラの羽根302のハブ部分の
後流に形成される強いハブ渦中心の低圧部に気泡が集中
してしまい、気泡の結合が促進されるため気泡の微細化
が阻害される等の問題点があった。
【0008】本発明は上記のような従来の問題点を解決
するためになされたもので、散気する気泡の微細化と散
気用動力の低減を実現することを目的とする。
するためになされたもので、散気する気泡の微細化と散
気用動力の低減を実現することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理槽内の廃
水に浸漬して設けられた攪拌機により廃水を攪拌して、
供給された空気の気泡を廃水内に混合して散気する散気
・攪拌装置において、攪拌機のプロペラの外周に気泡を
放出する供給空気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構
成したものである。また、上記の手段1において、供給
空気放出手段の放出した気泡をプロペラと一体に回転し
て連続的に破砕する気泡破砕手段を設けた散気・攪拌装
置を構成したものである。さらに、上記の手段1または
2において、放出する気泡の排気口をプロペラ翼の負圧
発生領域内に開口した散気・攪拌装置を構成したもので
ある。
水に浸漬して設けられた攪拌機により廃水を攪拌して、
供給された空気の気泡を廃水内に混合して散気する散気
・攪拌装置において、攪拌機のプロペラの外周に気泡を
放出する供給空気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構
成したものである。また、上記の手段1において、供給
空気放出手段の放出した気泡をプロペラと一体に回転し
て連続的に破砕する気泡破砕手段を設けた散気・攪拌装
置を構成したものである。さらに、上記の手段1または
2において、放出する気泡の排気口をプロペラ翼の負圧
発生領域内に開口した散気・攪拌装置を構成したもので
ある。
【0010】槽外に設けられた制御装置により水中モー
タが駆動されると、プロペラが所定の回転数で回転して
槽内の水に垂直方向の軸を中心にした旋回流が発生す
る。発生した旋回流により上層部の水が軸心方向に取り
込まれて、下層部に向かって押し流されてから装置外に
流出する。このとき、気圧源から供給された空気がプロ
ペラの羽根先のリングを取り巻くケーシングの給気室に
送られ、送られた空気がケーシングの内面の多数の微細
な排気口から気泡となってリングに向かって排出され
る。排出された気泡は排出口の出口で高速に回転するリ
ングの破砕孔に曝されてせん断力が働き、プロペラの回
転数の増加に応じて瞬間的に切り取られて更に気泡が細
分されて廃水中に放出される。
タが駆動されると、プロペラが所定の回転数で回転して
槽内の水に垂直方向の軸を中心にした旋回流が発生す
る。発生した旋回流により上層部の水が軸心方向に取り
込まれて、下層部に向かって押し流されてから装置外に
流出する。このとき、気圧源から供給された空気がプロ
ペラの羽根先のリングを取り巻くケーシングの給気室に
送られ、送られた空気がケーシングの内面の多数の微細
な排気口から気泡となってリングに向かって排出され
る。排出された気泡は排出口の出口で高速に回転するリ
ングの破砕孔に曝されてせん断力が働き、プロペラの回
転数の増加に応じて瞬間的に切り取られて更に気泡が細
分されて廃水中に放出される。
【0011】この結果、水中に放出される気泡の表面積
が飛躍的に増大して、気泡中の酸素が水中へ解け出す速
度もそれに連れて速くなって散気効果が著しく向上され
る。また、排気口がプロペラの背面側の負圧発生領域と
対応する位置に選ばれているので、ブロワのような気圧
源の圧力を低く押さえることができ設備費を低減でき
る。さらに、プロペラの回転数の増加に応じてケーシン
グとプロペラの相対速度が増加して破砕孔を設けた回転
するリングから受けるせん断力が増加するため、水中に
放出される気泡の直径をプロペラの回転数と空気の供給
量によって制御することも可能になる。
が飛躍的に増大して、気泡中の酸素が水中へ解け出す速
度もそれに連れて速くなって散気効果が著しく向上され
る。また、排気口がプロペラの背面側の負圧発生領域と
対応する位置に選ばれているので、ブロワのような気圧
源の圧力を低く押さえることができ設備費を低減でき
る。さらに、プロペラの回転数の増加に応じてケーシン
グとプロペラの相対速度が増加して破砕孔を設けた回転
するリングから受けるせん断力が増加するため、水中に
放出される気泡の直径をプロペラの回転数と空気の供給
量によって制御することも可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1の構成を示す縦断面図、図
2は図1のXーX断面図、図3は実施の形態1の要部の
構成を示す半切断面図、図4は実施の形態1の要部の構
成を示す模式的な斜視図である。図1乃至図4におい
て、1は散気・攪拌装置、2は散気・攪拌装置1の筐
体、3は水中モータである。筐体2は上部筐体2aと下
部筐体2bで構成され、図示されていないフレームで相
互に連結されている。30は水中モータ3の電動機、3
1は減速機構、32は駆動軸で、これらの電動機30等
は上部筐体2aの内部に収容されている。
2は図1のXーX断面図、図3は実施の形態1の要部の
構成を示す半切断面図、図4は実施の形態1の要部の構
成を示す模式的な斜視図である。図1乃至図4におい
て、1は散気・攪拌装置、2は散気・攪拌装置1の筐
体、3は水中モータである。筐体2は上部筐体2aと下
部筐体2bで構成され、図示されていないフレームで相
互に連結されている。30は水中モータ3の電動機、3
1は減速機構、32は駆動軸で、これらの電動機30等
は上部筐体2aの内部に収容されている。
【0013】4は上部筐体2aと下部筐体2bの間に設
けられた攪拌機である。40は攪拌機4のプロペラ、4
1は駆動軸32に固定されたプロペラボス(ハブ)、4
2はプロペラ40の翼端に取り付けられた破砕用のリン
グである。プロペラ40は図2に示すように、例えば等
間隔に配置された3枚の羽根40a〜40cで構成さ
れ、翼根部をプロペラボス41に連結させている。リン
グ42には例えば薄い帯状のパンチングメタルが用いら
れ、円周面の一定の幅内に多数の小孔からなる破砕孔4
3が全周に亘って形成されている。
けられた攪拌機である。40は攪拌機4のプロペラ、4
1は駆動軸32に固定されたプロペラボス(ハブ)、4
2はプロペラ40の翼端に取り付けられた破砕用のリン
グである。プロペラ40は図2に示すように、例えば等
間隔に配置された3枚の羽根40a〜40cで構成さ
れ、翼根部をプロペラボス41に連結させている。リン
グ42には例えば薄い帯状のパンチングメタルが用いら
れ、円周面の一定の幅内に多数の小孔からなる破砕孔4
3が全周に亘って形成されている。
【0014】5は中空円環状のケーシング、50はケー
シング5を保持する腕板である。ケーシング5は複数の
腕板50により下部筐体2bに支持され、攪拌機4のプ
ロペラ40と一体のリング42の外側に近接して回転軌
跡円と同心的に設けられている。51はケーシング5の
中空部で構成する環状の給気室、52はリング42の内
周の排気面、53は排気面52に開口して設けられた微
小な多数の排気口、54は給気管である。図3と図4に
示されたように、排気口53は給気室51を介して給気
管54に連通し、前記リング42上の破砕孔43に対向
していて後述する攪拌機42のプロペラ40の回転に基
づいて形成される負圧領域内に設けられている。また、
給気管54は給気装置の終端部を構成し、ブロワ等の給
気源に接続されている。
シング5を保持する腕板である。ケーシング5は複数の
腕板50により下部筐体2bに支持され、攪拌機4のプ
ロペラ40と一体のリング42の外側に近接して回転軌
跡円と同心的に設けられている。51はケーシング5の
中空部で構成する環状の給気室、52はリング42の内
周の排気面、53は排気面52に開口して設けられた微
小な多数の排気口、54は給気管である。図3と図4に
示されたように、排気口53は給気室51を介して給気
管54に連通し、前記リング42上の破砕孔43に対向
していて後述する攪拌機42のプロペラ40の回転に基
づいて形成される負圧領域内に設けられている。また、
給気管54は給気装置の終端部を構成し、ブロワ等の給
気源に接続されている。
【0015】61は廃水槽(全体は図示せず)の槽底で
ある。このほか、図示が省略されているが、廃水槽の外
部には電源に接続された制御装置と前記の給気装置等が
設けられている。また、水中モータ3や攪拌機4の軸受
け機構および給気装置の給気管54の管継手等は全て液
密構造に作られ、散気・攪拌装置1の筐体2が廃水槽内
に溜められた廃水内に図1に示されたような状態で浸漬
されている。そして、給気装置の気圧源は給気管54を
通して排気口53に散気用の空気を供給し、制御装置は
気圧源の出力圧と水中モータ3の電動機30の出力回転
数等を制御するようになっている。Wは廃水槽内に溜め
られた下水等の水、aは気泡、ZーZはプロペラ40の
回転軸心である。
ある。このほか、図示が省略されているが、廃水槽の外
部には電源に接続された制御装置と前記の給気装置等が
設けられている。また、水中モータ3や攪拌機4の軸受
け機構および給気装置の給気管54の管継手等は全て液
密構造に作られ、散気・攪拌装置1の筐体2が廃水槽内
に溜められた廃水内に図1に示されたような状態で浸漬
されている。そして、給気装置の気圧源は給気管54を
通して排気口53に散気用の空気を供給し、制御装置は
気圧源の出力圧と水中モータ3の電動機30の出力回転
数等を制御するようになっている。Wは廃水槽内に溜め
られた下水等の水、aは気泡、ZーZはプロペラ40の
回転軸心である。
【0016】上述のような構成の本発明の散気・攪拌装
置1の動作を、図5と図6を併用して次に説明する。な
お、図5と図6の±Aは正負の圧力領域、eは圧力の等
高線を示す。また、図6のβは特定な回転半径内におけ
るプロペラ40の羽根角である。前述のように、散気・
攪拌装置1は図1に示す状態で廃水処理施設等の廃水槽
内に浸漬して、下部筐体2bを槽底61上に固定して設
置される。そして、槽外に設けられた制御装置により上
部筐体2a内の水中モータ3が駆動されると、駆動軸3
2を介してプロペラ40が所定の回転数で回転して槽内
の水Wに下方向に向かう螺旋状の旋回流が発生する。発
生した旋回流により矢印に示すように槽内の上層部の水
Wが回転軸心ZーZ側に取り込まれて、下層部に向かっ
て押し流されてから下部筐体2bの円弧面を経て装置外
に流出する。
置1の動作を、図5と図6を併用して次に説明する。な
お、図5と図6の±Aは正負の圧力領域、eは圧力の等
高線を示す。また、図6のβは特定な回転半径内におけ
るプロペラ40の羽根角である。前述のように、散気・
攪拌装置1は図1に示す状態で廃水処理施設等の廃水槽
内に浸漬して、下部筐体2bを槽底61上に固定して設
置される。そして、槽外に設けられた制御装置により上
部筐体2a内の水中モータ3が駆動されると、駆動軸3
2を介してプロペラ40が所定の回転数で回転して槽内
の水Wに下方向に向かう螺旋状の旋回流が発生する。発
生した旋回流により矢印に示すように槽内の上層部の水
Wが回転軸心ZーZ側に取り込まれて、下層部に向かっ
て押し流されてから下部筐体2bの円弧面を経て装置外
に流出する。
【0017】同時に、給気管54を通して気圧源から供
給された空気は、ケーシング5の中空の給気室51に送
られる。給気室51に送られた給気は、排気面52の全
周に穿設された全ての排気口53から気泡aとなって廃
水層内の水Wの中に放出される。このときの回転するプ
ロペラ40の羽根40a,40b(40cも同様)の圧
力分布状態が、図5と図6に示されている。一般に、静
止した水Wの中に浸漬されて羽根角βを傾けたプロペラ
40が回転すると、羽根40a〜40cの腹面側と背面
側にそれぞれ正圧と負圧を与えて水Wに軸心を中心にし
て前方から後方に送る旋回流を発生させる。この場合の
正圧と負圧の等高線eが、図6に示されている。この現
象を時間平均的に見たときに、図示のような各羽根40
a〜40cの回転面のほぼ中心部を基準にして下層部側
と上層部側に正圧の圧力領域(+A)と負圧の圧力領域
(−A)が形成される。
給された空気は、ケーシング5の中空の給気室51に送
られる。給気室51に送られた給気は、排気面52の全
周に穿設された全ての排気口53から気泡aとなって廃
水層内の水Wの中に放出される。このときの回転するプ
ロペラ40の羽根40a,40b(40cも同様)の圧
力分布状態が、図5と図6に示されている。一般に、静
止した水Wの中に浸漬されて羽根角βを傾けたプロペラ
40が回転すると、羽根40a〜40cの腹面側と背面
側にそれぞれ正圧と負圧を与えて水Wに軸心を中心にし
て前方から後方に送る旋回流を発生させる。この場合の
正圧と負圧の等高線eが、図6に示されている。この現
象を時間平均的に見たときに、図示のような各羽根40
a〜40cの回転面のほぼ中心部を基準にして下層部側
と上層部側に正圧の圧力領域(+A)と負圧の圧力領域
(−A)が形成される。
【0018】本発明の実施の形態1においては前記のよ
うに、ケーシング5の排気口53が羽根40a〜40f
の背面側の負圧領域(−A)に開口して設けられてい
る。したがって、給気室51に送られて多数の排気口5
3から排出される気泡aが、開口の出口において吸い込
まれながら放出されることになる。そして、放出された
気泡aは出口においてプロペラ40と一体に回転するリ
ング42の破砕溝3に対面する。このため、微細な排気
口53から排出される気泡aにせん断力が働き、プロペ
ラ40の回転数の増加に応じて瞬間的に切り取られて更
に微細な気泡aが形成されることになる。この結果、水
中に放出される気泡aの表面積が飛躍的に増大して、気
泡a中の酸素が水中へ解け出す速度もそれに連れて速く
なり散気効果を著しく向上させることができる。
うに、ケーシング5の排気口53が羽根40a〜40f
の背面側の負圧領域(−A)に開口して設けられてい
る。したがって、給気室51に送られて多数の排気口5
3から排出される気泡aが、開口の出口において吸い込
まれながら放出されることになる。そして、放出された
気泡aは出口においてプロペラ40と一体に回転するリ
ング42の破砕溝3に対面する。このため、微細な排気
口53から排出される気泡aにせん断力が働き、プロペ
ラ40の回転数の増加に応じて瞬間的に切り取られて更
に微細な気泡aが形成されることになる。この結果、水
中に放出される気泡aの表面積が飛躍的に増大して、気
泡a中の酸素が水中へ解け出す速度もそれに連れて速く
なり散気効果を著しく向上させることができる。
【0019】また、排気口53がプロペラ40の背面側
の負圧領域(−A)に対応する位置に形成されているの
で、例えばブロワのような排気のための気圧源の加圧力
を低く押さえることが可能になる。よって、給気装置の
エネルギー源の消費が少なくなり、設備費が低減して経
済的な効果が得られる。また、プロペラ40の回転数の
増加に応じて気泡aを放出するケーシング5とリング4
2の相対速度が増加して破砕溝43から受けるせん断力
も相対的に増加するため、水W中に放出される気泡aの
直径をプロペラ40の回転数と空気の供給量によって制
御するように構成することも可能になる。このときプロ
ペラ40の発生する水流はプロペラピッチの選定によっ
て制御することができるので、様々なプロペラ40の発
生する水量と気泡径の設定が可能となる。
の負圧領域(−A)に対応する位置に形成されているの
で、例えばブロワのような排気のための気圧源の加圧力
を低く押さえることが可能になる。よって、給気装置の
エネルギー源の消費が少なくなり、設備費が低減して経
済的な効果が得られる。また、プロペラ40の回転数の
増加に応じて気泡aを放出するケーシング5とリング4
2の相対速度が増加して破砕溝43から受けるせん断力
も相対的に増加するため、水W中に放出される気泡aの
直径をプロペラ40の回転数と空気の供給量によって制
御するように構成することも可能になる。このときプロ
ペラ40の発生する水流はプロペラピッチの選定によっ
て制御することができるので、様々なプロペラ40の発
生する水量と気泡径の設定が可能となる。
【0020】なお、上述の本発明の実施の形態1ではプ
ロペラが等間隔に配置された3枚の羽根の場合を図示し
て説明したが、羽根の枚数は特に限定するものではな
い。また、リングの破砕孔を微細な円孔で構成した場合
で説明したが、幅の狭い溝状でもよく、カット部分をナ
イフ状に尖らせて気泡のせん断機能を向上させるように
構成することもできる。更に、ケーシングの丸い多数の
孔から気泡を放出したが、通気性を有する多孔質板で構
成するようにしてもよい。さらに、処理槽内の水流の方
向は、下から上に向くようにしてもよい。
ロペラが等間隔に配置された3枚の羽根の場合を図示し
て説明したが、羽根の枚数は特に限定するものではな
い。また、リングの破砕孔を微細な円孔で構成した場合
で説明したが、幅の狭い溝状でもよく、カット部分をナ
イフ状に尖らせて気泡のせん断機能を向上させるように
構成することもできる。更に、ケーシングの丸い多数の
孔から気泡を放出したが、通気性を有する多孔質板で構
成するようにしてもよい。さらに、処理槽内の水流の方
向は、下から上に向くようにしてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明は、処理槽内の廃水に浸漬して設
けられた攪拌機により廃水を攪拌して、供給された空気
の気泡を廃水内に混合して散気する散気・攪拌装置にお
いて、攪拌機のプロペラの外周に気泡を放出する供給空
気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。また、
上記の手段1において、供給空気放出手段の放出した気
泡をプロペラと一体に回転して連続的に破砕する気泡破
砕手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。さらに、上
記の手段1または2において、放出する気泡の排気口を
プロペラ翼の負圧発生領域内に開口した散気・攪拌装置
を構成した。
けられた攪拌機により廃水を攪拌して、供給された空気
の気泡を廃水内に混合して散気する散気・攪拌装置にお
いて、攪拌機のプロペラの外周に気泡を放出する供給空
気放出手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。また、
上記の手段1において、供給空気放出手段の放出した気
泡をプロペラと一体に回転して連続的に破砕する気泡破
砕手段を設けた散気・攪拌装置を構成した。さらに、上
記の手段1または2において、放出する気泡の排気口を
プロペラ翼の負圧発生領域内に開口した散気・攪拌装置
を構成した。
【0022】この結果、次に挙げるような効果が得られ
る。 (1)攪拌機の回転するプロペラを囲むケーシング内面
に排気口を設けて、この排気口からプロペラと一体に回
転するリングに向かって散気用の空気を排出するように
構成したので、従来装置の散気筒や散気ローター等が無
くなり全体構造を簡単に構成することができる。 (2)プロペラと共に回転する破砕用のリングの周りの
ケーシングから散気を行うことにより、気泡が水中に放
出される時にプロペラの回転によるケーシングとの大き
な相対流速に伴うせん断力により微細な気泡に分断され
る。この結果、水中に放出される気泡の表面積が飛躍的
に増大して、気泡中の酸素が水中へ解け出す速度も気泡
の表面積の増大に比例して大きくなり散気効果が向上す
る。 (3)空気の排気口をプロペラの回転に基づく負圧領域
に対応させて設けることにより、プロペラの回転に伴っ
てプロペラ翼背面側の圧力が低下して、空気を排気する
排気口の部分の制圧が大幅に低下するために、空気を水
中に放出する際に必要となる散気用の動力を低く押さえ
ることができる。従って、散気用の空気を昇圧するため
のブロワ等も従来のものに比べて低出力のものでも同等
以上の効果を得ることができて、散気装置の省エネルギ
ー化が可能になる。
る。 (1)攪拌機の回転するプロペラを囲むケーシング内面
に排気口を設けて、この排気口からプロペラと一体に回
転するリングに向かって散気用の空気を排出するように
構成したので、従来装置の散気筒や散気ローター等が無
くなり全体構造を簡単に構成することができる。 (2)プロペラと共に回転する破砕用のリングの周りの
ケーシングから散気を行うことにより、気泡が水中に放
出される時にプロペラの回転によるケーシングとの大き
な相対流速に伴うせん断力により微細な気泡に分断され
る。この結果、水中に放出される気泡の表面積が飛躍的
に増大して、気泡中の酸素が水中へ解け出す速度も気泡
の表面積の増大に比例して大きくなり散気効果が向上す
る。 (3)空気の排気口をプロペラの回転に基づく負圧領域
に対応させて設けることにより、プロペラの回転に伴っ
てプロペラ翼背面側の圧力が低下して、空気を排気する
排気口の部分の制圧が大幅に低下するために、空気を水
中に放出する際に必要となる散気用の動力を低く押さえ
ることができる。従って、散気用の空気を昇圧するため
のブロワ等も従来のものに比べて低出力のものでも同等
以上の効果を得ることができて、散気装置の省エネルギ
ー化が可能になる。
【0023】このように本発明によれば、散気する気泡
の微細化と散気用動力の低減化等を実現できる散気・攪
拌装置を提供することができる。
の微細化と散気用動力の低減化等を実現できる散気・攪
拌装置を提供することができる。
【図1】本発明の実施の形態1の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図2】図1のXーX断面図である。
【図3】実施の形態1の要部の構成を示す半切断面図で
ある。
ある。
【図4】実施の形態1の要部の構成を示す模式的な斜視
図である。
図である。
【図5】実施の形態1の圧力分布を説明するための斜視
図である。
図である。
【図6】実施の形態1の圧力分布を説明するための展開
図である。
図である。
【図7】従来装置の構成を示す断面図である。
【図8】別の従来装置の構成を示す断面図である。
【図9】更に別の従来装置の構成を示す断面図である。
1 散気・攪拌装置 2 筐体 3 水中モータ 4 攪拌機 5 ケーシング(供給空気放出手段) 40 プロペラ 40a〜40c 羽根 42 リング(気泡破砕手段) 43 破砕孔(気泡破砕手段) 51 給気室 52 排気面 53 排気口(供給空気放出手段) 54 給気管 61 廃水槽の槽底 a 気泡 (+A)正圧領域 (−A)負圧領域 e 圧力の等高線 W 水 ZーZ 回転軸心 β 羽根角
フロントページの続き (72)発明者 局 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4D029 AA09 AB07 4G035 AB10 AB11 AE13 4G078 AA01 AB05 AB20 CA06 DA19 DB10 DC10 EA08 EA10
Claims (3)
- 【請求項1】 処理槽内の廃水に浸漬して設けられた攪
拌機により廃水を攪拌して、供給された空気の気泡を廃
水内に混合して散気する散気・攪拌装置において、 前記攪拌機のプロペラの外周に前記気泡を放出する供給
空気放出手段を設けたことを特徴とする散気・攪拌装
置。 - 【請求項2】 前記供給空気放出手段の放出した気泡を
前記プロペラと一体に回転して連続的に破砕する気泡破
砕手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の散気・
攪拌装置。 - 【請求項3】 前記放出する気泡の排気口をプロペラ翼
の負圧発生領域内に開口したことを特徴とする請求項1
または記載の散気・攪拌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10262522A JP2000084382A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 散気・攪拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10262522A JP2000084382A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 散気・攪拌装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000084382A true JP2000084382A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17376976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10262522A Pending JP2000084382A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 散気・攪拌装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000084382A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002248489A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-03 | Mitsui Miike Mach Co Ltd | 軸流撹拌機の空気吹出装置 |
JP2010017655A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 曝気攪拌機 |
JP2010167329A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 曝気攪拌装置 |
CN103931547A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-23 | 黄河科技学院 | 新型高压气泡粉碎装置 |
CN109653330A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-19 | 杭州博务流体科技有限公司 | 一种船舶厕所负压旋推气液输送装置 |
CN115974343A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-18 | 四川永沁环境工程有限公司 | 一种含抗生素污水的处理*** |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP10262522A patent/JP2000084382A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002248489A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-03 | Mitsui Miike Mach Co Ltd | 軸流撹拌機の空気吹出装置 |
JP2010017655A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 曝気攪拌機 |
JP2010167329A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 曝気攪拌装置 |
CN103931547A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-23 | 黄河科技学院 | 新型高压气泡粉碎装置 |
CN109653330A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-19 | 杭州博务流体科技有限公司 | 一种船舶厕所负压旋推气液输送装置 |
CN109653330B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-12-22 | 台州海百纳船舶设备股份有限公司 | 一种船舶厕所负压旋推气液输送装置 |
CN115974343A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-18 | 四川永沁环境工程有限公司 | 一种含抗生素污水的处理*** |
CN115974343B (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-12 | 四川永沁环境工程有限公司 | 一种含抗生素污水的处理*** |
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