(57)【要約】【課題】簡単な構造で、下降管の振動を十分に吸収することが可能な曝気装置を提供する。【解決手段】反応槽４２内の被処理水４３を循環させながら、被処理水４３に曝気空気を供給する曝気装置４１であり、反応槽４２に、被処理水４３を槽外へ取出す取出口４８と、取出口４８から取出された被処理水４３を槽内へ戻す戻し口４９とが設けられ、取出口４８と戻し口４９とに連通する循環管路５０が設けられ、循環管路５０にポンプ５２が設けられ、循環管路５０は被処理水４３が下向きに流れる下降管５９を有し、下降管５９は反応槽４２の外部に設けられ、下降管５９の下端部が戻し口４９に接続され、循環管路５０に、空気を吸込んで下降管５９内に導入するエゼクタ６６が設けられ、反応槽４２の外部における下降管５９の下端部に防振用の伸縮継手６４ｃが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応槽内の被処理水を循環させながら、被処理水に曝気空気を供給する曝気装置であって、
反応槽に、槽内の被処理水を槽外へ取り出す取出部と、取出部から取り出された被処理水を槽内へ戻す戻し部とが設けられ、
取出部と戻し部とに連通する循環管路が設けられ、
循環管路に、管路内の被処理水を送るポンプが設けられ、
循環管路は被処理水が下向きに流れる下降管を有し、
下降管は反応槽の外部に設けられ、
下降管の下端部が戻し部に接続され、
循環管路に、空気を吸い込んで下降管内に導入する吸込装置と、反応槽の外部に位置する防振装置とが設けられていることを特徴とする曝気装置。
【請求項２】
防振装置は循環管路の下降管に設けられていることを特徴とする請求項１記載の曝気装置。
【請求項３】
反応槽は強化プラスチック製であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の曝気装置。
【請求項４】
下降管の下端部から反応槽内に吐出された被処理水が旋回しながら反応槽内を流れることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の曝気装置。
【請求項５】
反応槽の外部にポンプ槽が設けられ、
ポンプはポンプ槽内に設けられて被処理水中に没しており、
循環管路は、反応槽の取出部とポンプ槽とに連通する取出管と、ポンプの吐出口と下降管の上端部とに連通する吐出管とを有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の曝気装置。
【請求項６】
下降管の口径は下部ほど縮小されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の曝気装置。
【請求項７】
下降管の口径は、吸込装置の空気導入部から下方へ所定長さの範囲において、一定の大きさに保たれていることを特徴とする請求項６記載の曝気装置。
【請求項８】
下降管に、管内の流路断面積を調節する弁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の曝気装置。
【請求項９】
反応槽と、反応槽内の被処理水を循環させながら被処理水に曝気空気を供給する曝気装置とを備えた廃水処理装置であって、
反応槽に、槽内の被処理水を槽外へ取り出す取出部と、取出部から取り出された被処理水を槽内へ戻す戻し部とが設けられ、
曝気装置は取出部と戻し部とに連通する循環管路を有し、
循環管路に、管路内の被処理水を送るポンプが設けられ、
循環管路は被処理水が下向きに流れる下降管を有し、
下降管は反応槽の外部に設けられ、
下降管の下端部が戻し部に接続され、
循環管路に、空気を吸い込んで下降管内に導入する吸込装置と、反応槽の外部に位置する防振装置とが設けられていることを特徴とする廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、し尿，浄化槽汚泥，食品工場廃水等の高濃度有機性廃水等の被処理水の生物処理を行うのに用いられる曝気装置および曝気装置を有する廃水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高濃度有機性廃水等の被処理水の生物処理を行うのに用いられる曝気装置としては、図８に示すように、深層反応槽１１内の被処理水１２を循環させながら、被処理水１２に曝気空気を供給するものがある。
【０００３】
深層反応槽１１は、鉄筋コンクリート又は鋼鈑製であり、円柱状又は円筒状の胴部１３と、胴部１３の下部に設けられた底部材１４と、胴部１３の上部に設けられた天井部材１５とを有している。
【０００４】
深層反応槽１１の隣には、深層反応槽１１よりも小容量の循環ポンプ槽１６が設けられており、深層反応槽１１内と循環ポンプ槽１６内とは連通孔１７で連通している。曝気装置１９は、循環ポンプ槽１６内の被処理水１２を取り出して深層反応槽１１内に戻す循環管路２０を有している。循環管路２０には循環ポンプ２１が設けられている。循環管路２０は、循環ポンプ槽１６と循環ポンプ２１の吸込側との間に接続された吸込管２２と、下降管２３と、循環ポンプ２１の吐出側と下降管２３の上端部との間に接続された吐出管２４とを有している。
【０００５】
下降管２３は、深層反応槽１１の天井部材１５の中央部に形成された孔部２６から深層反応槽１１の内部に挿入されている。下降管２３の下端には吐出口２３ａが形成されており、吐出口２３ａは深層反応槽１１内の下部にまで達している。また、下降管２３の上端部には、外部の空気を管内に吸い込んで導入するエゼクタ２７が設けられている。
【０００６】
深層反応槽１１の内部には、下降管２３を保持する鋼製のサポート２８（アングル鋼やチャンネル鋼等）が複数本設けられている。サポート２８の両端部は、深層反応槽１１の内周面に溶接又はボルト等を用いて接合されている。下降管２３は複数のＵボルト２９とナットとによりサポート２８に連結されている。
【０００７】
これによると、循環ポンプ２１を作動させることにより、循環ポンプ槽１６内の被処理水１２が吸込管２２と吐出管２４と下降管２３とを流れて深層反応槽１１内に戻され、深層反応槽１１内の被処理水１２が連通孔１７を通って循環ポンプ槽１６内に循環する。
【０００８】
この際、エゼクタ２７のエゼクタ効果により、外部の空気が吸い込まれて下降管２３内に導入される。下降管２３内に導入された空気は、被処理水１２と共に下降管２３内を下降する間に、活性汚泥と混合されて微細気泡になって気液混合流を形成し、水深に相応した酸素分圧に基づいて酸素を溶解しながら最下点の吐出口２３ａに至り、吐出口２３ａから吐出して深層反応槽１１内に拡散される。
【０００９】
その後、微細気泡に含まれる酸素は、深層反応槽１１内を上昇しながら溶解し、深層反応槽１１全体として高い酸素溶解効率を発揮する。これにより、深層反応槽１１内の被処理水１２が活性汚泥によって生物学的に浄化される。
【００１０】
尚、上記のように循環管路２０の下降管２３を深層反応槽１１の上方から深層反応槽１１の内部に挿入した構成を有する曝気装置１９については、例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特公平６−７７７５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の従来形式では、下降管２３は長尺であるため、上記のように被処理水１２を循環させて曝気している際、下降管２３が振動するが、この振動はサポート２８によってある程度まで吸収される。しかしながら、下降管２３の振動をサポート２８のみで十分に吸収することは困難であり、下降管２３の振動が深層反応槽１１に伝わるという課題があり、振動に耐えられるように深層反応槽１１を鉄筋コンクリート製にしている。
【００１２】
また、下降管２３は深層反応槽１１の内部に設けられているので、下降管２３に防振装置を設ける場合、防振装置は深層反応槽１１内の被処理水１２の水中に没し、このため腐食等の問題がある。したがって、防振装置を深層反応槽１１内の下降管２３に設けることは困難であり、下降管２３の振動を十分に吸収することは難しかった。
【００１３】
本発明は、簡単な構造で、下降管の振動を十分に吸収することが可能な曝気装置および廃水処理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】
【００１４】
上記目的を達成するために本第１発明は、反応槽内の被処理水を循環させながら、被処理水に曝気空気を供給する曝気装置であって、
反応槽に、槽内の被処理水を槽外へ取り出す取出部と、取出部から取り出された被処理水を槽内へ戻す戻し部とが設けられ、
取出部と戻し部とに連通する循環管路が設けられ、
循環管路に、管路内の被処理水を送るポンプが設けられ、
循環管路は被処理水が下向きに流れる下降管を有し、
下降管は反応槽の外部に設けられ、
下降管の下端部が戻し部に接続され、
循環管路に、空気を吸い込んで下降管内に導入する吸込装置と、反応槽の外部に位置する防振装置とが設けられているものである。
【００１５】
これによると、ポンプを作動することにより、反応槽内の被処理水が取出部から槽外へ取り出され、循環管路を通って、下降管の下端部から反応槽内へ戻される。
この際、吸込装置により、外部の空気が吸い込まれて下降管内に導入される。下降管内に導入された空気は、被処理水と共に下降管内を下降する間に、活性汚泥と混合されて微細気泡になって気液混合流を形成し、水深に相応した酸素分圧に基づいて酸素を溶解しながら、下降管の下端部から反応槽内へ吐出される。
【００１６】
上記のように被処理水を循環させて曝気している際、下降管が振動するが、この振動は防振装置によって吸収される。したがって、下降管の振動が反応槽へ伝わるのを防止することができる。
【００１７】
また、防振装置は循環管路に設けられて反応槽の外部に位置するため、防振装置を反応槽内に設ける場合に比べて、防振装置が腐食する心配は無く、簡単な構造で、下降管の振動を吸収することができる。また、従来のように反応槽内にサポートを設ける必要は無く、反応槽内にサポートを接合するための溶接やボルト等が不要になる。これにより、反応槽の材質に、今まで使用が難しかった強化プラスチック等を用いることが可能となる。
【００１８】
本第２発明は、防振装置は循環管路の下降管に設けられているものである。
これによると、被処理水を循環させて曝気している際、下降管の振動は防振装置によって十分に吸収される。したがって、下降管の振動が反応槽へ伝わるのを防止することができる。また、防振装置は循環管路の下降管に設けられて反応槽の外部に位置するため、防振装置を反応槽内に設ける場合に比べて、防振装置が腐食する心配は無く、簡単な構造で、下降管の振動を十分に吸収することができる。
【００１９】
本第３発明は、反応槽は強化プラスチック製である。
これによると、鉄筋コンクリート製の反応槽と比べて、反応槽の軽量化とコスト低減とを図ることができる。また、鉄筋コンクリート製の反応槽と比べて、設置現場における設置作業の工数を削減することができる。
【００２０】
本第４発明は、下降管の下端部から反応槽内に吐出された被処理水が旋回しながら反応槽内を流れるものである。
これによると、反応槽内に旋回流が形成されることにより、微細気泡の滞留時間が長くなるとともに微細気泡が十分に拡散され、溶存酸素が十分に供給される。
【００２１】
本第５発明は、反応槽の外部にポンプ槽が設けられ、
ポンプはポンプ槽内に設けられて被処理水中に没しており、
循環管路は、反応槽の取出部とポンプ槽とに連通する取出管と、ポンプの吐出口と下降管の上端部とに連通する吐出管とを有しているものである。
【００２２】
これによると、ポンプを作動することにより、ポンプ槽内の被処理水は、ポンプに吸い込まれた後、ポンプから吐出管を経て、下降管を通って反応槽内に吐出され、さらに、反応槽内から取出管を通ってポンプ槽内に循環する。
【００２３】
また、ポンプはポンプ槽内に設けられて被処理水中に没しているため、ポンプをポンプ槽の外部に設置した場合に比べて、設置面積を低減できる。また、ポンプから発生する振動がポンプ槽内の被処理水によって吸収される。
【００２４】
本第６発明は、下降管の口径は下部ほど縮小されているものである。
これによると、被処理水が下降管内を上から下へ流れているとき、下降管の下部ほど管内の圧力が上昇するため、被処理水に対する酸素の溶解効率が増大する。これにより、酸素の溶解効率を良好に保ちつつ、下降管の高さを低減することができる。
【００２５】
本第７発明は、下降管の口径は、吸込装置の空気導入部から下方へ所定長さの範囲において、一定の大きさに保たれているものである。
これによると、吸込装置の空気導入部から下降管内に導入された空気は、空気導入部から下方へ所定長さの範囲において、十分に微細化され分散する。
【００２６】
本第８発明は、下降管に、管内の流路断面積を調節する弁が設けられているものである。
これによると、弁を閉方向へ作動して、下降管の管内の流路断面積を絞ることにより、下降管内の圧力が上昇し、被処理水に対する酸素の溶解効率が増大する。これにより、酸素の溶解効率を良好に保ちつつ、下降管の高さを低減することができる。
【００２７】
本第９発明は、反応槽と、反応槽内の被処理水を循環させながら被処理水に曝気空気を供給する曝気装置とを備えた廃水処理装置であって、
反応槽に、槽内の被処理水を槽外へ取り出す取出部と、取出部から取り出された被処理水を槽内へ戻す戻し部とが設けられ、
曝気装置は取出部と戻し部とに連通する循環管路を有し、
循環管路に、管路内の被処理水を送るポンプが設けられ、
循環管路は被処理水が下向きに流れる下降管を有し、
下降管は反応槽の外部に設けられ、
下降管の下端部が戻し部に接続され、
循環管路に、空気を吸い込んで下降管内に導入する吸込装置と、反応槽の外部に位置する防振装置とが設けられているものである。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明によると、被処理水を循環させて曝気している際、下降管が振動するが、この振動は防振装置によって十分に吸収され、下降管の振動が反応槽へ伝わるのを防止することができる。
【００２９】
また、防振装置は循環管路の下降管に設けられて反応槽の外部に位置するため、防振装置を反応槽内に設ける場合に比べて、腐食等の心配は無く、簡単な構造で、下降管の振動を十分に吸収することができる。また、従来のように反応槽内にサポートを設ける必要は無く、反応槽内にサポートを接合するための溶接やボルト等が不要になる。これにより、反応槽の材質に、今まで使用が難しかった強化プラスチック等を用いることが可能となる。
【００３０】
尚、反応槽を強化プラスチック製にすることで、反応槽の軽量化とコスト低減とを図ることができ、また、設置現場における設置作業の工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明における第１の実施の形態を図面を参照にして説明する。
図１〜図３に示すように、４０は、深層反応槽４２と、深層反応槽４２内の被処理水４３（高濃度有機性廃水等）を循環させながら被処理水４３に曝気空気を供給する曝気装置４１とを備えた廃水処理装置である。
【００３２】
深層反応槽４２は、強化プラスチック製（ＦＲＰ製）であり、円筒状の胴部４４と、胴部４４の下端に設けられた底部材４５と、胴部４４の上端に設けられた天井部材４６とを有している。
【００３３】
深層反応槽４２の胴部４４の上部には、槽内の被処理水４３を槽外へ取り出す取出口４８（取出部の一例）が形成されている。また、胴部４４の下部には、取出口４８から取り出された被処理水４３を槽内へ戻す戻し口４９（戻し部の一例）が設けられている。
【００３４】
曝気装置４１は取出口４８と戻し口４９とに連通する循環管路５０を有している。循環管路５０には、循環ポンプ槽５１と、循環ポンプ槽５１内に設置された循環ポンプ５２とが設けられている。循環ポンプ槽５１は、強化プラスチック製であり、円筒状の胴部５３と、胴部５３の下端に設けられた底部材５４と、胴部５３の上端に設けられた天井部材５５とを有している。また、循環ポンプ５２は被処理水４３の水中に没する水中ポンプである。
【００３５】
循環ポンプ槽５１は、深層反応槽４２の外部に設置され、架台５６上に支持されている。循環管路５０は、深層反応槽４２の取出口４８と循環ポンプ槽５１内とに連通する取出管５７と、循環ポンプ５２の吐出口に接続され且つ天井部材５５を貫通して上向きに立ち上がる吐出管５８と、被処理水４３が下向きに流れる下降管５９と、吐出管５８の上端と下降管５９の上端との間に接続された逆Ｕ形状の反転管６０とを有している。
【００３６】
下降管５９は、深層反応槽４２の外部に設けられており、縦管部６２と、縦管部６２の下端にエルボ６３を介して接続された横管部６４とを有している。尚、縦管部６２は、循環ポンプ槽５１の外面と架台５６とにそれぞれ設けられたサポート６５によって支持されている。横管部６４は、エルボ６３に接続された短管６４ａと、戻し口４９に接続された端部管６４ｂと、これら両管６４ａ，６４ｂ間に接続されたゴム製の伸縮継手６４ｃとを有している。また、図３に示すように、下降管５９の下端部（すなわち端部管６４ｂ）は深層反応槽４２の胴部４４の接線方向Ａに向いており、下降管５９の下端部には吐出口６４ｇが形成されている。
【００３７】
伸縮継手６４ｃは、防振装置の一例であって、両管６４ａ，６４ｂに接続される金属製のフランジ６４ｄ，６４ｅと、両フランジ６４ｄ，６４ｅ間に設けられたゴム製の円筒部６４ｆとを有している。尚、円筒部６４ｆは管軸方向に伸縮自在で且つ管径方向に弾性変形自在である。
【００３８】
循環管路５０の反転管６０には、外部の空気を吸い込んで下降管５９の内部に導入するエゼクタ６６（吸込装置の一例）が設けられている。尚、深層反応槽４２内の被処理水４３の水深は例えば８〜１２ｍに設定されている。
【００３９】
以下、上記構成における作用を説明する。
循環ポンプ５２を作動することにより、循環ポンプ槽５１内の被処理水４３は、循環ポンプ５２に吸い込まれた後、循環ポンプ５２から吐出管５８と反転管６０とを経て、下降管５９を通って吐出口６４ｇから深層反応槽４２内に吐出され、さらに、深層反応槽４２内から取出管５７を通って循環ポンプ槽５１内に循環する。
【００４０】
この際、エゼクタ６６により、外部の空気が吸い込まれて下降管５９の上端部内に導入される。下降管５９内に導入された空気は、被処理水４３と共に下降管５９内を下降する間に、活性汚泥と混合されて微細気泡になって気液混合流を形成し、水深に相応した酸素分圧に基づいて酸素を溶解しながら、下降管５９の吐出口６４ｇから深層反応槽４２内に吐出されて拡散される。
【００４１】
その後、微細気泡に含まれる酸素は、深層反応槽４２内を上昇しながら溶解し、深層反応槽４２全体として高い酸素溶解効率を発揮する。これにより、深層反応槽４２内の被処理水４３が活性汚泥によって生物学的に浄化される。
【００４２】
下降管５９は長尺であるため、上記のように被処理水４３を循環させて曝気している際、下降管５９が振動するが、この振動は伸縮継手６４ｃによって十分に吸収される。したがって、下降管５９の振動が深層反応槽４２へ伝わるのを防止することができる。
【００４３】
また、下降管５９は深層反応槽４２の外部に設けられているため、伸縮継手６４ｃを深層反応槽４２の外部に設けることができる。したがって、伸縮継手６４ｃ（防振装置）を深層反応槽４２内に設ける場合に比べて、伸縮継手６４ｃが腐食する心配は無く、簡単な構造で、下降管５９の振動を十分に吸収することができる。また、従来のように深層反応槽４２内にサポートを設ける必要は無く、深層反応槽４２内にサポートを接合するための溶接やボルト等が不要になる。これにより、深層反応槽４２の材質に、今まで使用が難しかった強化プラスチック等を用いることが可能となる。
【００４４】
尚、深層反応槽４２を強化プラスチック製にすることで、従来の鉄筋コンクリート製の深層反応槽と比べて、深層反応槽４２の軽量化とコスト低減とを図ることができる。また、従来の鉄筋コンクリート製の深層反応槽と比べて、設置現場における設置作業の工数を削減することができる。
【００４５】
また、図３に示すように、下降管５９の下端部は深層反応槽４２の胴部４４の接線方向Ａに向いているため、下降管５９の吐出口６４ｇから深層反応槽４２内に吐出された被処理水４３は深層反応槽４２の胴部４４の内周面に沿って螺旋状に流れ、深層反応槽４２内に旋回流６８が形成される。これにより、微細気泡の滞留時間が長くなるとともに微細気泡が十分に拡散され、溶存酸素が十分に供給される。
【００４６】
また、循環ポンプ５２は循環ポンプ槽５１内に設置されて被処理水４３の水中に没しているため、循環ポンプ５２の振動は被処理水４３によって吸収される。
尚、下降管５９の高さＨが高いほど、下降管５９内の水頭圧が増大するため、被処理水４３に溶解する酸素の溶解効率が上昇し、下降管５９の高さＨが低いほど、下降管５９内の水頭圧が減少するため、被処理水４３に溶解する酸素の溶解効率が低下する。したがって、下降管５９の高さＨは、被処理水４３に溶解する酸素の濃度が最適になるように設定されている。
【００４７】
次に、第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
本第２の実施の形態では、先述した第１の実施の形態における循環ポンプ槽５１を設けていないものである。すなわち、循環管路５０には循環ポンプ５２が設けられている。
【００４８】
循環管路５０は、深層反応槽４２の取出口４８と循環ポンプ５２の吸込口とに連通する取出管５７と、循環ポンプ５２の吐出口に接続され且つ上向きに立ち上がる吐出管５８と、被処理水４３が下向きに流れる下降管５９と、吐出管５８の上端と下降管５９の上端との間に接続された逆Ｕ形状の反転管６０とを有している。
【００４９】
尚、取出管５７は、循環ポンプ５２の吸込口に接続された短管５７ａと、取出口４８に接続された端部管５７ｂと、これら両管５７ａ，５７ｂ間に接続された伸縮継手５７ｃとを有している。尚、伸縮継手５７ｃは、防振装置の一例であって、上記伸縮継手６４ｃと同様に、両管５７ａ，５７ｂに接続される金属製のフランジ５７ｄ，５７ｅと、両フランジ５７ｄ，５７ｅ間に設けられたゴム製の円筒部５７ｆとを有している。尚、円筒部５７ｆは管軸方向に伸縮自在で且つ管径方向に弾性変形自在である。
【００５０】
また、取出管５７の先端部（すなわち端部管５７ｂ）は深層反応槽４２の胴部４４の接線方向Ａに向いており、取出管５７の先端部には吸込口５７ｇが形成されている。取出管５７の吸込口５７ｇは下降管５９の吐出口６４ｇよりも下方に位置している。深層反応槽４２の内周面には、吸込口５７ｇと吐出口６４ｇとの上下間に突出する仕切板７１が設けられている。
【００５１】
以下、上記構成における作用を説明する。
循環ポンプ５２を作動することにより、深層反応槽４２内の被処理水４３が吸込口５７ｇから取出管５７内を通って循環ポンプ５２に吸い込まれ、その後、循環ポンプ５２から吐出管５８と反転管６０とを経て、下降管５９を通って吐出口６４ｇから深層反応槽４２内に吐出されて循環する。この際、エゼクタ６６により、外部の空気が吸い込まれて下降管５９の上端部内に導入される。
【００５２】
被処理水４３を循環させて曝気している際、下降管５９の振動は伸縮継手６４ｃによって十分に吸収され、さらに、循環ポンプ５２の振動は取出管５７の伸縮継手５７ｃによって十分に吸収されるため、下降管５９や循環ポンプ５２の振動が深層反応槽４２へ伝わるのを防止することができる。
【００５３】
次に、第３の実施の形態を図５を参照して説明する。
循環管路５０には、循環ポンプ槽５１と、循環ポンプ槽５１の外部に設置された循環ポンプ５２とが設けられている。循環管路５０は、深層反応槽４２の取出口４８と循環ポンプ槽５１内とに連通する取出管５７と、循環ポンプ槽５１内と循環ポンプ５２の吸込口とに連通する吸込管７３と、循環ポンプ５２の吐出口に接続され且つ上向きに立ち上がる吐出管５８と、被処理水４３が下向きに流れる下降管５９と、吐出管５８の上端と下降管５９の上端との間に接続された逆Ｕ形状の反転管６０とを有している。
【００５４】
以下、上記構成における作用を説明する。
循環ポンプ５２を作動することにより、循環ポンプ槽５１内の被処理水４３は、吸込管７３内を通って循環ポンプ５２に吸い込まれた後、循環ポンプ５２から吐出管５８と反転管６０とを経て、下降管５９を通って吐出口６４ｇから深層反応槽４２内に吐出され、さらに、深層反応槽４２内から取出管５７を通って循環ポンプ槽５１内に循環する。この際、エゼクタ６６により、外部の空気が吸い込まれて下降管５９の上端部内に導入される。
【００５５】
また、例えば、深層反応槽４２の容量と循環ポンプ槽５１の容量との比率を所定の比率（例えば５０対５０など）に設定し、深層反応槽４２を、好気性菌による硝化反応を優先的に行なう反応槽として機能させるとともに、循環ポンプ槽５１を、嫌気性菌による脱窒素反応を優先的に行なう反応槽として機能させ、これによって、被処理水４３を連続的に循環ポンプ槽５１内へ供給して連続処理することも可能である。
【００５６】
次に、第４の実施の形態を図６を参照して説明する。
吐出管５８と反転管６０とは同一の口径である。また、エゼクタ６６の空気導入部６６ａから下方へ約２ｍ（所定長さの一例）の範囲Ｂにおける下降管５９の口径は、吐出管５８と反転管６０との口径と同じ大きさ（一定の大きさの一例）に保たれている。
【００５７】
また、上記の範囲Ｂよりも下方の範囲における下降管５９の口径は、下部ほど次第に縮小されている。すなわち、下降管５９の縦管部６２は、口径の異なる複数の短管を下位ほど小口径になるように接続して構成されている。
【００５８】
以下、上記構成における作用を説明する。
循環ポンプ５２を作動することにより、循環ポンプ槽５１内の被処理水４３は、循環ポンプ５２に吸い込まれた後、循環ポンプ５２から吐出管５８と反転管６０とを経て、下降管５９を通って吐出口６４ｇから反応槽４２内に吐出され、さらに、反応槽４２内から取出管５７を通って循環ポンプ槽５１内に循環する。
【００５９】
この際、エゼクタ６６により、外部の空気が吸い込まれて空気導入部６６ａから下降管５９の上端部内に導入される。下降管５９内に導入された空気は、被処理水４３と共に下降管５９内を下降する間に、活性汚泥と混合されて微細気泡になって気液混合流を形成し、水深に相応した酸素分圧に基づいて酸素を溶解しながら、下降管５９の吐出口６４ｇから反応槽４２内に吐出されて拡散される。
【００６０】
上記の範囲Ｂよりも下方の範囲における下降管５９の口径が下部ほど次第に縮小されているため、被処理水４３が下降管５９内を上から下へ流れているとき、下降管５９の下部ほど管内の圧力が上昇し、被処理水４３への酸素の溶解効率が増大する。これにより、酸素の溶解効率を良好に保ちつつ、下降管５９の高さｈを低減することができる。これにより、先述した第１〜第３の実施の形態の下降管５９の高さＨに比べて、本第４の実施の形態の下降管５９の高さｈが低くなり、これに応じて反応槽４２の高さも低くできるため、曝気装置４１を上下方向において小型化することができる。
【００６１】
また、エゼクタ６６の空気導入部６６ａから下方へ約２ｍの範囲Ｂにおける下降管５９の口径を吐出管５８と反転管６０との口径と同じ大きさに保つことによって、上記空気導入部６６ａから下降管５９内に導入された空気は、上記の範囲Ｂにおいて、十分に微細化され分散する。これにより、上記の範囲Ｂを通過した後の被処理水４３への酸素の溶解効率がさらに向上する。
【００６２】
上記第４の実施の形態では、図６に示すように、下降管５９の口径を下部ほど次第に縮小しているが、このように下降管５９の口径を縮小する代わりに、第５の実施の形態として、図７に示すように、下降管５９の口径を均一にし、下降管５９の縦管部６２の下部に、管内の流路断面積を調節する弁７４（例えば絞り弁等）が設けられている。
【００６３】
これによると、弁７４を閉方向へ作動して、下降管５９の縦管部６２内の流路断面積を絞ることにより、上記第４の実施の形態と同様に縦管部６２内の圧力が上昇し、被処理水４３への酸素の溶解効率が増大する。これにより、酸素の溶解効率を良好に保ちつつ、下降管５９の高さｈを低減することができる。
【００６４】
上記各実施の形態では、防振装置の一例として、ゴム製の伸縮継手６４ｃを用いたが、伸縮継手６４ｃに限定されるものではない。
上記各実施の形態では、反応槽４２の胴部４４の形状を円筒形にしたが、円筒形以外の形状、例えば多角形の筒状であってもよい。
【００６５】
上記各実施の形態では、下降管５９の下端部を反応槽４２の胴部４４の接線方向Ａに向けることにより、反応槽４２内に旋回流６８を形成しているが、下降管５９の下端部を接線方向Ａ以外の方向に向け、胴部４４内に偏流板を設け、下降管５９から反応槽４２内に吐出された被処理水４３の流れを偏流板によって一方向に曲げることにより、反応槽４２内に旋回流６８を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における廃水処理装置の図である。
【図２】同、廃水処理装置の曝気装置の下降管の下端部分の拡大図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における廃水処理装置の図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における廃水処理装置の図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における廃水処理装置の図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における廃水処理装置の図である。
【図８】従来の曝気装置を備えた廃水処理装置の図である。
【符号の説明】
【００６７】
４０      廃水処理装置
４１      曝気装置
４２      反応槽
４３      被処理水
４８      取出口（取出部）
４９      戻し口（戻し部）
５０      循環管路
５１      ポンプ槽
５２      ポンプ
５７      取出管
５８      吐出管
５９      下降管
６４ｃ    伸縮継手（防振装置）
６６      エゼクタ（吸込装置）
６６ａ    空気導入部
７４      弁
Ｂ        空気導入部から下方へ２ｍの範囲（空気導入部から下方へ所定長さの範囲）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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