(57)【要約】【課題】架台に作用する散気装置の浮力に抗して架台を確実に処理槽の槽底面に固定することができる散気装置設置架台構造を提供する。【解決手段】散気時に浮力が生じる散気装置１を支持する装着面２３を有する架台本体部２４と、架台本体部２４の装着面２３を槽底面２２から所定高さ位置に持ち上げる脚部２５とを有し、樹脂材からなる設置用架台部２０と、装着面３を押圧して架台本体部２４、脚部２５を一体的に、散気装置１を設置する処理槽２１の槽底面２２に固定する固定手段２７を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散気時に浮力が生じる散気装置を支持する装着面を有する架台本体部と、架台本体部の装着面を槽底面から所定高さ位置に持ち上げる脚部とを有し、樹脂材からなる設置用架台部と、
装着面を押圧して架台本体部、脚部を一体的に、散気装置を設置する処理槽の前記槽底面に固定する固定手段を備えることを特徴とする散気装置設置架台構造。
【請求項２】
架台本体部は、側部に開放口を有する中空体からなり、装着面を形成する上辺部と、脚部につながる下辺部と、上辺部と下辺部をつなぐ立辺部を有することを特徴とする請求項１に記載の散気装置設置架台構造。
【請求項３】
架台本体部は、成形時に離型剤が使用された繊維強化プラスチック製の成形品からなることを特徴とする請求項２に記載の散気装置設置架台構造。
【請求項４】
固定手段は、上辺部の装着面から架台本体部、脚部を通して槽底面に達するアンカーボルトからなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の散気装置設置架台構造。
【請求項５】
散気装置はメンブレン式散気装置であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の散気装置設置架台構造。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の散気装置設置架台構造を備え、散気時に浮力を生じる複数の散気装置が架台本体部の装着面に浮力に抗するように装着されたことを特徴とする処理槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は散気装置設置架台構造に関し、散気時に浮力が生じる散気装置を処理槽内に固定するための技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、メンブレン式散気装置を処理槽の内部に設置する方法には、幾つかのものがある。例えば、特許文献１に記載されたものでは、メンブレン式散気装置が、帯状に長く延びる袋状体の本体と、袋状体の一側の外縁に設けた給気口にノズルを装着したものであり、ノズルを介して空気供給源に接続する構造をなす。袋状体には、幅方向の両側に袋状体の長手方向に延びる挿入孔を設けており、挿入孔に挿入した支持部材を連結固定部に固定している。ノズルは固定バンドで連結固定部に押さえ付けて固定し、連結固定部はアンカーボルトで反応槽に固定している。
【０００３】
また、特許文献２に記載されたものでは、アンカー装置は、アンカーロッド、ボルト、ケーブル等又はこれらの組み合わせ等からなり、可撓性エアレーションパネルの所定部分に、又は可撓性エアレーションパネルの周縁部に位置する任意の構造フレームの所定部分に、直接的に取り付けるものである。
【０００４】
また、特許文献３に記載されたものでは、散気体が、散気用基体、及びその一面側に被覆された多数の小孔を有し、且つ周縁部が散気用基体の周端部に固定された散気用シートを有し、散気用基体の平面方向の略中央部に設けられためねじ部とおねじ部との螺合により散気体とアダプタを一体に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０４９００
【特許文献２】特表２００９−５１３３４３
【特許文献３】実用新案登録第３１７５３５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の構成において、空気を吹き込むことに伴って散気装置には浮力が作用し、この浮力に抗するために、架台には高い引張強度が要求される。また、散気装置を設置する処理槽内では、汚水の塩化物イオン濃度が高い。このため、散気装置を設置するために処理槽の槽底面に設けた架台がＳＵＳの金属製である場合にあっても、金属材の腐食による劣化が見られる。
【０００７】
劣化の有無を確認するためには、確認作業を行う度に処理槽内の汚水を抜く必要があり、確認作業に手間を要する。架台が劣化した場合には、架台から全ての散気装置を取り外し、ＳＵＳ製の重い架台を取り替える必要があり、架台の交換、据え付け工事に手間を要する問題があった。
【０００８】
このため、架台の材質として耐蝕性に優れた樹脂、特に繊維強化プラスチックＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）の採用が考慮される。ただし、ＦＲＰは繊維の方向の引張りには強いが、繊維と直角方向の引張りには弱く、強度に異方性があるので、架台に採用する場合には散気装置に作用する浮力に対抗する構造が求められる。また、架台にＦＲＰ製の引抜材等の成形品を使用する場合には、引抜材が離型剤を含有することに起因して接合等の二次加工が困難であるために、樹脂のみで架台を製作しても、散気装置の浮力に耐える強度を担保できない。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するものであり、架台に作用する散気装置の浮力に抗して架台を確実に処理槽の槽底面に固定することができる散気装置設置架台構造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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の散気装置設置架台構造は、散気時に浮力が生じる散気装置を支持する装着面を有する架台本体部と、架台本体部の装着面を槽底面から所定高さ位置に持ち上げる脚部とを有し、樹脂材からなる設置用架台部と、装着面を押圧して架台本体部、脚部を一体的に、散気装置を設置する処理槽の前記槽底面に固定する固定手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の散気装置設置架台構造において、架台本体部は、側部に開放口を有する中空体からなり、装着面を形成する上辺部と、脚部につながる下辺部と、上辺部と下辺部をつなぐ立辺部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の散気装置設置架台構造において、架台本体部は、成形時に離型剤が使用された繊維強化プラスチック製の成形品からなることを特徴とする。
本発明の散気装置設置架台構造において、固定手段は、上辺部の装着面から架台本体部、脚部を通して槽底面に達するアンカーボルトからなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の散気装置設置架台構造において、散気装置はメンブレン式散気装置であることを特徴とする。
本発明の処理槽は、上記の何れかの散気装置設置架台構造を備え、散気時に浮力を生じる複数の散気装置が架台本体部の装着面に浮力に抗するように装着されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、散気装置の稼働時に生じる浮力は、架台本体部の装着面に作用する。この浮力に対して、固定手段が装着面を押圧して架台本体部、脚部を一体的に処理槽の槽底面に固定することで、固定手段は散気装置の浮力に対抗する耐力材として作用し、浮力による負荷は脚部を介することなく、架台本体部、耐力材の固定手段を介して処理槽底面で受け止められる。
【００１５】
架台本体部が上辺部と立辺部と下辺部からなる場合には、架台本体部の上辺部に作用する散気装置の浮力による負荷は、立辺部および下辺部、さらには脚部を介することなく、架台本体部の上辺部、耐力材の固定手段を介して処理槽底面で受け止められる。
【００１６】
したがって、散気装置の浮力による負荷が架台本体部と脚部の接合部に作用せず、接合部における破損を防止でき、接合部に散気装置の浮力に抗する耐力構造を確保する必要がなくなり、構造の簡素化を実現できる。
【００１７】
また、設置用架台部が樹脂材からなることで、耐蝕性と軽量化を確保することができ、処理槽内の汚水による架台の腐食を防止できるとともに、架台の設置工事の施工性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における散気装置設置架台構造を示し、散気装置の設置用架台部を示す正面図
【図２】同実施の形態における散気装置設置架台構造を示し、ヘッダーの設置用架台部を示す正面図
【図３】同実施の形態における散気装置を示す平面図
【図４】本発明の架台本体部の各種の断面形状を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図３において、メンブレン式散気装置１は、帯状に長く延びる本体をなす袋状体２と、袋状体２の一側の外縁に設けた給気口３に装着したノズル４を備えており、ノズル４を介して空気供給源に接続する構造をなす。袋状体２の形状は、風船形、円板形、正方形、ひし形、円柱形等の何れの形状であっても良い。
【００２０】
袋状体２は軟質弾性材の合成樹脂からなるシート状部材５、６を溶着により相互に接合してなり、本実施の形態では不通気性のシート状部材５および通気性のシート状部材(散気膜)６がポリウレタンからなる。
【００２１】
袋状体２は、下面部が不通気性のシート状部材５からなり、上面部が散気領域７を形成する通気性のシート状部材６と散気領域７の外周領域を形成する不通気性のシート状部材５とからなる。
【００２２】
シート状部材５、６の接合は熱溶着や高周波溶着等に限らず超音波融着等の他の融着方法や接着によっても行うことができ、ボルト等の機械的手段を併用することも可能である。シート状部材５、６はポリウレタンに限らず、ポリエステル繊維やナイロン繊維で補強したポリウレタン、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム等の他の材質のものを使用することも可能である。
【００２３】
例えば、散気領域を形成する通気性のシート状部材６にポリウレタンを使用し、散気領域７の外周領域を形成する不通気性のシート状部材５にポリエステル繊維等で補強したポリウレタンを使用すると、運転時に力の掛かる溶着部や袋状体を固定するための部分を補強できるため好適である。
【００２４】
本実施の形態では袋状体２の上面部にのみ散気領域を設けているが、他の部位に散気領域を設けることも可能である。また、通気性のシート状部材６を不通気性のシート状部材５に接合する構造ではなく、不通気性のシート状部材５の所定の領域に小孔を加工して散気領域７を形成しても良い。
【００２５】
袋状体２は、下面部の不通気性のシート状部材５と上面部の外周領域の不通気性のシート状部材５とを気密に溶着してなる接合部８を袋状体２の外縁に全周的に形成し、上面部の通気性のシート状部材６と外周領域の不通気性のシート状部材５とを気密に溶着してなる接合部９を散気領域７の全周に沿って形成してある。
【００２６】
しかしながら、下面部の不通気性のシート状部材５に代えてプレート状部材やパイプ状部材を使用することも可能であり、その形状、性状を限定するものではない。
袋状体２の給気口３に挿入したノズル４は溶着部１０において下面部の不通気性のシート状部材５と上面部の不通気性のシート状部材５に気密に接合しており、給気口３およびノズル４がシート状部材５、６と平行な方向に向けて開口している。給気口３の位置は上面部のシートや下面のシートであってもよい。また、ノズル４の形状は任意のものを採用することが可能であり、ノズル４に対する空気供給源の接続は、上方、下方、水平等の何れの角度から行っても良い。
【００２７】
本実施の形態では、図３に示すように、袋状体２は、幅方向の両側において散気領域７の外周領域に袋状体２の長手方向に延びる挿入孔１１を設けており、支持部材１２が挿入孔１１に挿入されている。
【００２８】
支持部材１２は、袋状体２の長手方向と平行をなし、支持部材１２の軸心方向の両端側に配置したメンブレン式散気装置１の設置用架台部２０に固定されている。設置用架台部２０は本発明の散気装置設置架台構造を構成するものであり、本実施の形態では耐蝕性に優れたＦＲＰ製の引抜材からなるが、他の材質の樹脂材を採用することも可能である。
【００２９】
設置用架台部２０は、メンブレン式散気装置１を設置する処理槽２１の槽底面２２に設けており、メンブレン式散気装置１を支持する装着面２３を有する架台本体部２４と、架台本体部２４の装着面２３を槽底面２２から所定高さ位置に持ち上げる脚部２５と、脚部２５の下部構造をなして所定の接地面積で槽底面２２に当接する台座部２６とを有している。架台本体部２４は複数のメンブレン式散気装置１を設置するのに必要な十分な長さを有しており、架台本体部２４の所定の複数個所に脚部２５および台座部２６を配置している。
【００３０】
本実施の形態において採用したＦＲＰ製の引抜材は、軸心と直角に交わる断面において、図４（ａ）に示すように、断面コ字状をなしており、架台本体部２４は、側部に開放口２６を有する中空体からなり、装着面２３を形成する上辺部２４ｂと、脚部２５につながる下辺部２４ｃと、上辺部２４ｂと下辺部２４ｃをつなぐ立辺部２４ｄを有する。
【００３１】
固定手段をなすアンカーボルト２７は、処理槽２１の槽底部２１ａに立設されており、台座部２６、脚部２５の中空部２５ａ、の下辺部２４ｃ、中空部２４ｄ、上辺部２４ｂを貫通して装着面２３上に突出している。アンカーボルト２７に螺合するナット２８が装着面２３を押圧することで、アンカーボルト２７とナット２８により、架台本体部２４、脚部２５、台座部２６を一体的に槽底部２１ａに固定している。アンカーボルト２７には金属製以外のものを使用することも可能である。
【００３２】
架台本体部２４の所定の複数箇所には抑え手段として補助ボルト２９およびナット３０を設けており、上辺部２４ｂと下辺部２４ｃとを貫通する補助ボルト２９およびナット３０が上辺部２４ｂと下辺部２４ｃとを連結している。抑え手段には、金属製ボルト、樹脂ボルト、インシュロック、サークリップ、スナップピン、ワイヤー等を採用することができる。
【００３３】
設置用架台部２０の装着面上に配置した支持部材１２は、Ｕ字ボルト３１およびナット３２によって設置用架台部２０の上辺部２４ｂに固定している。この作業は、設置用架台部２０の側部の開放口２４ａから容易に行うことができる。
【００３４】
図２に示すように、メンブレン式散気装置１のノズル４に接続するヘッダー管３３を設置する設置用架台部２０は架台本体部２４のみの構造であり、下辺部２４ｃが槽底面２２に当接する状態で設置し、複数のアンカーボルト２７、ナット２８で槽底部２１ａに固定しており、Ｕ字ボルト３４、ナット３５でヘッダー管３３を架台本体部２４に固定している。
【００３５】
以下、上記した構成における作用を説明する。運転時には空気供給源（図示省略）からノズル４および給気口３を通して所定圧力の空気を袋状体２の内部に供給する。運転時に袋状体２は内部に供給した空気の圧力で膨らみ、散気膜をなす通気性のシート状部材６を通して散気領域７から空気が噴出し、噴出する空気を処理槽２１の内部の処理対象水中に散気する。
【００３６】
また、袋状体２の幅方向の両側に配置した支持部材１２が袋状体２を散気領域７の外周領域において袋状体２の全長にわたって支持するので、散気時に袋状体２に生じる浮力に抗して袋状体２を水平方向に伸長した状態に保持することができ、かつ浮力に因って袋状体２に生じる応力が袋状体２の全長にわたって分散し、袋状体２の破損を防止できる。
【００３７】
メンブレン式散気装置１の稼働時に生じる浮力は、架台本体部２４の装着面２３に作用する。この浮力に対して、固定手段のアンカーボルト２７に螺合するナット２８が装着面２３を押圧して架台本体部２４、脚部２５、台座部２６をアンカーボルト２７、ナット２８により一体的に処理槽２１の槽底面２２に固定することで、固定手段のアンカーボルト２７はメンブレン散気装置１の浮力に対抗する耐力材として作用する。
【００３８】
このため、架台本体部２４の上辺部２４ｂに作用するメンブレン式散気装置１の浮力による負荷は、立辺部２４ｄおよび下辺部２４ｃ、さらには脚部、台座部を介することなく、架台本体部２４の上辺部２４ｂ、耐力材のアンカーボルト２７を介して処理槽２１の槽底部２１ａで受け止められる。
【００３９】
したがって、メンブレン式散気装置１の浮力による負荷が架台本体部２４と脚部２５の接合部、脚部２５と台座部２６の接合部に作用せず、接合部における破損を防止でき、接合部にメンブレン式散気装置１の浮力に抗する耐力構造を確保する必要がなくなり、構造の簡素化を実現できる。
【００４０】
特に、架台にＦＲＰ製の引抜材等の成形品を使用する場合には、離型材の影響による接合部の強度不足があったとしても、散気装置の浮力に耐えることができる。
また、アンカーボルト２７とアンカーボルト２７の間の区間にメンブレン式散気装置１を配置する場合には、メンブレン式散気装置１の浮力が上辺部２４ｂを上方へ持ち上げる力として作用し、上辺部２４ｂと立辺部２４ｄとの接合部に負荷が作用する。しかしながら、補助ボルト２９、ナット３０により上辺部２４ｂと下辺部２４ｃとが連結されることで、浮力に起因する負荷に対する架台本体部２４の耐力が向上する。
【００４１】
さらに、設置用架台部２０が樹脂材からなることで、耐蝕性と軽量化を確保することができ、処理槽２１の内部に貯溜する汚水による架台の腐食を防止できるとともに、架台の設置工事の施工性を改善できる。
【００４２】
上記した本実施の形態では、固定手段をなすアンカーボルト２７に螺合するナット２８で架台本体部２４の装着面２３を直接に押圧した。しかしながら、例えば、架台本体部２４を隔てた両側に一対のアンカーボルト２７を配置し、双方のアンカーボルト２７に掛け渡して押え部材を配置し、ナット２８を締め付けて押え部材で装着面２３を押圧する構成とすることも可能であり、固定手段の構造には種々のものを採用することができる。
【００４３】
また、架台本体部２４の構造は、例えば、図４（ｂ）に示すように、断面ロ字状であってもよく、さらには図４（ｃ）に示すように断面エ字状であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    メンブレン式散気装置
２    袋状体
３    給気口
４    ノズル
５    シート状部材（不通気性）
６    シート状部材（通気性）
７    散気領域
８、９  接合部
１０    溶着部
１１    挿入孔
１２    支持部材
２０    設置用架台部
２１    処理槽
２１ａ  槽底部
２２    槽底面
２３    装着面
２４    架台本体部
２４ａ  開放口
２４ｂ  上辺部
２４ｃ  下辺部
２４ｄ  立辺部
２５    脚部
２６    台座部
２７    アンカーボルト
２８    ナット
２９    補助ボルト
３０    ナット
３１    Ｕ字ボルト
３２    ナット
３４    Ｕ字ボルト
３５    ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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