(57)【要約】【課題】揺動担体を用いた排水処理における曝気撹拌方法において、処理槽の形状や気泡流発生手段の配置によって処理槽内に渦流や淀みが発生する場合でも、揺動担体を通過する流速を閉塞がないレベル以上に維持することを目的とする。【解決手段】排水の流入管１０と流出管１１を有する排水処理槽１と、排水処理槽１内に配置した生物担体７ｍと、排水処理槽１内に配置した複数のエアレーター２ａ、２ｂを備え、複数のエアレーター２ａ、２ｂから発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による複数の水流を衝突させることによって生物担体７ｍ内を通過するダウンフロー５を発生させ、複数のエアレーター２ａ、２ｂへ供給する空気量のバランスを変えることで、ダウンフローの位置を変化させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水の流入口と流出口を有する処理槽と、前記処理槽内に配置した生物担体と、前記処理槽内に配置した複数の気泡流発生手段を備え、前記複数の気泡流発生手段から発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による複数の水流を衝突させることによって前記生物担体内を通過するダウンフローを発生させ、前記複数の気泡流発生手段へ供給する空気量のバランスを変えることで、前記ダウンフローの位置を変化させることを特徴とする曝気撹拌方法。
【請求項２】
前記ダウンフローの位置の変化を自動的に行うことを特徴とする請求項１に記載の曝気撹拌方法。
【請求項３】
前記生物担体内の略全体に渡って前記ダウンフローの位置を変化させることを特徴とする請求項２に記載の曝気撹拌方法。
【請求項４】
前記生物担体を揺動担体としたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の曝気撹拌方法。
【請求項５】
前記複数の気泡流発生手段は、前記生物担体を挟んで対向するように配置したことを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の曝気撹拌方法。
【請求項６】
前記対向する気泡流発生手段とは垂直となる方向に表層流案内板を設け、前記表層流案内板の上端を水面よりも上に設けたことを特徴とする請求項５に記載の曝気撹拌方法。
【請求項７】
前記複数の気泡流発生手段は、前記生物担体を囲むように配置したことを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の曝気撹拌方法。
【請求項８】
前記処理槽を円形断面とし、前記複数の気泡流発生手段は、前記処理槽内の円形断面中心部と、前記処理槽内壁に沿った内周の同心円部に、前記生物担体を挟んで対向するように配置したことを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の曝気撹拌方法。
【請求項９】
前記円形断面中心部から放射状にラジアル表層流案内板を設け、前記ラジアル表層流案内板の上端を水面よりも上に設けたことを特徴とする請求項８に記載の曝気撹拌方法。
【請求項１０】
前記複数の気泡流発生手段から発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による水流の衝突線を目印として、前記複数の気泡流発生手段へ供給する空気量のバランスを変えることで、前記水流が衝突することによって発生するダウンフローの位置を変化させることを特徴とする請求項１から９いずれか１項に記載の曝気撹拌方法。
【請求項１１】
前記処理槽の水面を照らす照明を備え、前記処理槽の水面が暗い場合でも、前記衝突線が視認できることを特徴とする請求項１０に記載の曝気撹拌方法。
【請求項１２】
前記照明は赤外線照明で、赤外線カメラにて前記衝突線が視認できることを特徴とする請求項１１に記載の曝気撹拌方法。
【請求項１３】
前記処理槽は、前記処理槽の水面を覆う蓋を備え、前記蓋には前記衝突線を視認できるように開口部を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の曝気撹拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水処理における曝気撹拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水処理における従来の曝気撹拌方法としては、全面曝気式、準全面曝気式や旋回流式等が知られている。
【０００３】
全面曝気式は図７に示すように、排水処理槽１ｚの底面近傍全面に渡ってエアレーターや散気管などの散気装置２ｚを配置し、散気装置２ｚから噴出する気泡によって排水処理槽１ｚ全体を曝気撹拌するものである。
【０００４】
全面曝気式では排水処理槽１ｚの底面近傍全面から気泡を噴出するため、排水処理槽１ｚ全体を均一に撹拌することができるが、散気装置２ｚを多数配置しなければならないため、イニシャルコストが高くなるのが難点である。
【０００５】
準全面曝気式は図８に示すように、排水処理槽１ｊの片側下方に散気装置２ｊを配置し、散気装置２ｊから噴出する気泡による気泡噴流４ｊのエアリフト効果によって表層流２０ｊとダウンフロー５ｊからなる旋回流を発生させ、排水処理槽１ｊを曝気撹拌するものである。
【０００６】
準全面曝気式では散気装置２ｊを排水処理槽１ｊの片側下方に配置するため、全面曝気式よりも散気装置を少なく、イニシャルコストを低くすることができるが、図８に矢印で示すように槽壁近傍においてのみ速度の大きなダウンフロー５ｊが発生し、気泡噴流４ｊとダウンフロー５ｊの速度差により渦流や淀みが発生する。このため、排水処理槽１ｊ内の撹拌が不均一になるのが難点である。
【０００７】
旋回流式は図９に示すように、排水処理槽１ｓ内に案内板６ｓを配置し、案内板６ｓによって仕切られた排水処理槽１ｓの片側下方に散気装置２ｓを配置し、散気装置２ｓから噴出する気泡によるエアリフト効果によって表層流２０ｓとダウンフロー５ｓからなる旋回流を発生させ、排水処理槽１ｓ内を曝気撹拌するものである。
【０００８】
旋回流式では案内板６ｓによって準全面曝気よりもエアリフト効果が大きくなるため、排水処理槽１ｓの水深が１０ｍ以上にもなる深層曝気といわれる方式で用いられることが多い。すなわち、エアリフト効果が大きいために、排水処理槽１ｓの水深の中間部分に散気装置２ｓを配置することが可能となり、曝気用エアーを供給するブロアの圧力を低く抑え、曝気に要する消費電力を低減することが可能となる。
【０００９】
しかし、準全面曝気式同様に図９に矢印で示すように槽壁近傍においてのみ速度の大きなダウンフロー５ｓが発生し、案内板６ｓ近傍との水流の速度差により渦流や淀みを発生する。このため、排水処理槽１ｓ内の撹拌が不均一になるのが難点である。
【００１０】
ところで、排水中の有機物を微生物により分解する排水処理において、その処理性能を向上させる手段として、処理槽の内部の被処理水中に微生物を吸着保持する生物担体を配置する方法が知られており、特に最近、生物担体として揺動担体を採用したものが注目されている。
【００１１】
この揺動担体は垂直に張られた繊維で成型された幹に対し、同じく繊維で成型された複数の枝を、幹と平行の水流に対して垂直に、幹から円周方向に放射状に配置した構成であり、幹は処理槽内に固定された揺動担体支持部により支持されている。
【００１２】
また、枝は微生物が付着しやすいようにある程度の太さは有しているものの柔軟性があり、その後端側が幹に取り付けられ、先端側が自由端となっているので水流によって揺動する。このような揺動担体を処理槽の内部に暖簾上に多数配置することで排水処理槽が構成されている。
【００１３】
揺動担体は揺動担体の周囲の水流によって運ばれる活性汚泥（微生物）を枝に付着させ、堆積・固定することにより、一般的な生物担体を用いない排水処理方法に比べ処理槽内の活性汚泥濃度を高く保持することができる。
【００１４】
また、処理槽内の有機物は、浮遊している活性汚泥のみでなく、枝に付着した活性汚泥にも高効率に接触し、酸化・分解が促進される。
【００１５】
また、揺動担体に付着・堆積した汚泥は周囲の水流が所定流速以上であれば、揺動により剥離して再び処理槽内に浮遊する。
【００１６】
このように揺動担体では汚泥が付着と剥離を繰り返すことにより、一般的な固定式の担体の様に担体に対する微生物の付着量が過剰となって閉塞し、汚泥が一斉に脱落するようなことは起き難くなっているのが特徴である。
【００１７】
しかし、このような揺動担体であっても、周囲の水流の流速が遅く揺動が小さい場合、活性汚泥の剥離が抑制され、付着する量が剥離する量を上回って過剰となり、最終的には閉塞してしまう。
【００１８】
揺動担体に閉塞が生じた場合、閉塞した部分に十分な酸素が供給されず、処理性能が大幅に低下したり、汚泥が揺動担体から一斉に脱落し、処理槽と沈殿槽とを結ぶ移流管を閉塞するような深刻な事態も発生している。そこで、揺動担体を安定して使用するためには、揺動担体周囲の水流の流速を閉塞が生じないレベル以上に維持する必要がある。
【００１９】
このような揺動担体の一般的な使用例を示しているのが図１０である。
【００２０】
図１０では前記旋回流式曝気撹拌方法と揺動担体とを組み合わせ、排水処理槽１ｙ内に水没状態で揺動担体７ｙａ、７ｙｂを１組配置し、揺動担体７ｙａ、７ｙｂの散気装置２ｙ側の面に排水処理槽１ｙの底部および水面と所定の空間を空けた状態で案内板６ｙａ、６ｙｂを配置することで、揺動担体７ｙａ、７ｙｂ間の排水処理槽１ｙの底部に設置した散気装置２ｙから噴出する気泡によるエアリフト効果によって排水処理槽１ｙ内に表層流２０ｙａ、２０ｙｂとダウンフロー５ｙａ、５ｙｂからなる旋回流を発生させ、排水処理槽１ｙ内を曝気撹拌するものである。
【００２１】
しかし、図１０に矢印で示すように槽壁近傍においてのみ速度の大きなダウンフロー５ｙａ、５ｙｂが発生し、案内板６ｙａ、６ｙｂ近傍との水流の速度差により揺動担体７ｙａ、７ｙｂ内に渦流や淀み部分が発生し、図１０に示すように揺動担体７ｙａ、７ｙｂ内に閉塞部分（図中、破線ハッチング）が生じ、問題となっている。
【００２２】
これに対し、図１１に示すように、揺動担体７ｙａ、７ｙｂよりも上方における水中に櫛歯状の整流板８ｕａ、８ｕｂを複数設け、この整流板８ｕａ、８ｕｂを適宜に配置することによって、表層流２０ｕａ、２０ｕｂを揺動担体中に導くことが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２０１５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、表層流２０ｕａ、２０ｕｂは櫛歯状の整流板８ｕａ、８ｕｂがあったとしても、排水処理槽１ｕ内の水面の表層を壁面に向かって流れる特性をもっているため、整流板８ｕａ、８ｕｂを迂回して槽壁近傍においてのみ速度の大きなダウンフロー５ｕａ、５ｕｂが発生し、案内板６ｕａ、６ｕｂ近傍との水流の速度差により揺動担体７ｕａ、７ｕｂ内に渦流や淀み部分が発生し、図１１に示すように揺動担体７ｕａ、７ｕｂ内に閉塞部分が生じるという課題があった。
【００２４】
そこで、本発明はこのような課題を解決して、揺動担体などの生物担体を用いた排水処理装置において、揺動担体内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の曝気撹拌方法は上記目的を達成するために、排水の流入口と流出口を有する処理槽と、処理槽内に配置した生物担体と、処理槽内に配置した複数の気泡流発生手段を備え、複数の気泡流発生手段から発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による複数の水流を衝突させることによって生物担体内を通過するダウンフローを発生させ、複数の気泡流発生手段へ供給する空気量のバランスを変えることで、ダウンフローの位置を変化させるものである。
【００２６】
この手段により、処理槽内の水流の流速分布を変化させることができ、揺動担体などの生物担体を用いた排水処理装置において、生物担体内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の曝気撹拌方法によれば、処理槽の形状や気泡流発生手段の配置によって生物担体内に渦流や淀みが発生する場合でも、水流の流速分布を変化させることによって、生物担体内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の第１の実施の形態による曝気撹拌方法は、排水の流入口と流出口を有する処理槽と、処理槽内に配置した生物担体と、処理槽内に配置した複数の気泡流発生手段を備え、複数の気泡流発生手段から発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による複数の水流を衝突させることによって生物担体内を通過するダウンフローを発生させ、複数の気泡流発生手段へ供給する空気量のバランスを変えることで、ダウンフローの位置を変化させるものである。
【００２９】
本実施の形態によれば、生物担体内で所定レベル以上の流速のダウンフローを移動させることができる。
【００３０】
本発明の第２の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１の実施の形態による曝気撹拌方法において、ダウンフローの位置の変化を自動的に行うものである。
【００３１】
本実施の形態によれば、生物担体内で所定レベル以上の流速のダウンフローを自動的に移動させることができる。
【００３２】
本発明の第３の実施の形態による曝気撹拌方法は、第２の実施の形態による曝気撹拌方法において、生物担体内の略全体に渡ってダウンフローの位置を変化させるものである。
【００３３】
本実施の形態によれば、生物担体内の略全体に渡って所定レベル以上の流速のダウンフローを移動させることができる。
【００３４】
本発明の第５の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１から第４いずれか一つの実施の形態による曝気撹拌方法において、複数の気泡流発生手段は、生物担体を挟んで対向するように配置したものである。
【００３５】
本実施の形態によれば、本実施の形態によれば、生物担体を挟んで対向するように配置した気泡流発生手段から噴出する空気によるエアリフト効果によって持ち上げられた水流どうしを、生物担体上の水面近傍の表層で衝突させ、１つのより流速の速いダウンフローを発生させることができる。また、対向するように配置した気泡流発生手段から噴出する空気量のバランスを変えることで、１つのダウンフローの発生位置を変化させることも可能となり、生物担体内での水流の流速分布を任意に制御することができる。
【００３６】
本発明の第６の実施の形態による曝気撹拌方法は、第５の実施の形態による曝気撹拌法において、対向する気泡流発生手段とは垂直となる方向に表層流案内板を設け、表層流案内板の上端を水面よりも上に設けたものである。
【００３７】
本実施の形態によれば、気泡流発生手段から噴出する空気によるエアリフト効果によって持ち上げられた水流による生物担体上の水面近傍の表層流れが、表層流案内板によって整流されるため、水流どうしを均一に衝突させることができ、ダウンフローの速度分布も均一にすることができる。
【００３８】
本発明の第７の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１から第４いずれか１つの実施の形態による曝気撹拌方法において、気泡噴流発生手段は生物担体を囲むように配置したものである。
【００３９】
本実施の形態によれば、生物担体を囲むように配置した気泡流発生手段から噴出する空気によるエアリフト効果によって持ち上げられた水流どうしを、生物担体上の水面近傍の表層で衝突させ、複数のダウンフローを発生させることができる。また、生物担体を囲むように配置した気泡流発生手段から噴出する空気量のバランスを変えることで、複数のダウンフローの発生位置を変化させることも可能となり、生物担体内での水流の流速分布を任意に制御することができる。
【００４０】
本発明の第８の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１から第４いずれか１つの実施の形態による曝気撹拌方法において、処理槽を円形断面とし、複数の気泡流発生手段は、処理槽内の円形断面中心部と、処理槽内壁に沿った内周の同心円部に、生物担体を挟んで対向して配置したものである。
【００４１】
本実施の形態によれば、処理槽内の円形断面中心部と、処理槽内壁に沿った内周の同心円部に、生物担体を挟んで対向するように配置した気泡流発生手段から噴出する空気によるエアリフト効果によって持ち上げられた水流どうしを、生物担体上の水面近傍の表層で衝突させ、環状のダウンフローを発生させることができる。また、対向するように配置した気泡流発生手段から噴出する空気量のバランスを変えることで、環状のダウンフローの発生位置を変化させることも可能となり、生物担体内での水流の流速分布を任意に制御することができる。
【００４２】
本発明の第９の実施の形態による曝気撹拌方法は、円形断面中心部から放射状にラジアル表層流案内板を設け、ラジアル表層流案内板の上端を水面よりも上に設けたものである。
【００４３】
本実施の形態によれば、気泡流発生手段から噴出する空気によるエアリフト効果によって持ち上げられた水流による排水処理槽内の水面近傍の表層流れが、ラジアル表層流案内板によって整流されるため、水流どうしを均一に衝突させることができ、ダウンフローの速度分布も均一にすることができる。
【００４４】
本発明の第１０の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１から第９いずれか１つの実施の形態による曝気撹拌方法において、複数の気泡流発生手段から発生する複数の気泡噴流のエアリフト効果による水流の衝突線を目印として、複数の気泡流発生手段へ供給する空気量のバランスを変えることで、水流が衝突することによって発生するダウンフローの位置を変化させるものである。
【００４５】
本実施の形態によれば、衝突線を目視しながら空気量のバランスを変えることができ、衝突線を目標の位置に容易に設定できるようになる。
【００４６】
本発明の第１１の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１０の実施の形態の曝気撹拌方法において、処理槽の水面を照らす照明を備え、処理槽の水面が暗い場合でも、衝突線が視認できるものである。
【００４７】
本実施の形態によれば、夜間や雨天時など衝突線を視認するために十分な光がない場合には、照明によって処理槽の水面を照らし、衝突線を視認することができる。
【００４８】
本発明の第１２の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１１の実施の形態の曝気撹拌方法において、照明は赤外線照明で、赤外線カメラにて衝突線が視認できるものである。
【００４９】
本実施の形態によれば、夜間や雨天時など衝突線を視認するために十分な光がない場合には、赤外線照明によって処理槽の水面を照らし、赤外線カメラにて衝突線を視認することができる。
【００５０】
本発明の第１３の実施の形態による曝気撹拌方法は、第１０の実施の形態の曝気撹拌方法において、処理槽は、処理槽の水面を覆う蓋を備え、蓋には衝突線を視認できるように開口部を設けたものである。
【００５１】
本実施の形態によれば、処理槽からの臭気等の発生を防止するために処理槽の水面を覆う蓋を備えた場合でも、開口部から衝突線を視認することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は本発明の曝気撹拌方法による排水処理槽の構成図である。
【００５４】
排水処理槽１は流入管１０を介して、工場等からの排水を流入させ、一定時間曝気撹拌した後、流出管１１から流出させるようになっている。排水処理槽１には生物担体７ｍが水没するように設置してあり、生物担体７ｍと排水処理槽１の間に生物担体７ｍを挟むようにエアレーター２ａ、２ｂが配置してあり、エアレーター２ａ、２ｂにはそれぞれ空気配管３ａ、３ｂによってブロアやコンプレッサー等から曝気用の空気が供給されるようになっている。ここで、生物担体は固定式担体であってもよいが、揺動担体を使うほうが好ましい。
【００５５】
また、空気配管３ａ、３ｂにはそれぞれ空気量調節弁９ａ、９ｂが設置してあり、エアレーター２ａ、２ｂへ供給する空気量のバランスを調節できるようになっている。表層流案内板３１は上端が水面よりも上となるように配置されている。
【００５６】
このように表層流案内板３１を配置することで、表層流２０ａ、２０ｂを整流し、お互いに正面から衝突させ、ダウンフロー５を安定して発生させることができる。
【００５７】
図１は空気量調節弁９ａ、９ｂをエアレーター２ａ、２ｂへ供給する空気量がほぼ同量となるように調節した場合であり、エアレーター２ａ、２ｂから噴出する空気による気泡噴流４ａ、４ｂのエアリフト効果もほぼ同じであるため、表層流２０ａ、２０ｂを生物担体７ｍの中心部分で衝突させて衝突線２１を形成させ、流速の速いダウンフロー５を衝突線２１の下側に発生させることができ、生物担体７ｍ内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することができる。
【００５８】
請求項及び明細書で記載の「ダウンフローの位置」とは、上記の衝突線の下側に発生した流速の速いダウンフローの位置を指している。また、「流速分布の変化或は制御」とは、このダウンフローの位置を変化させることにより、流速分布における最高流速の位置を変えることであり、結果として、所定時間内の平均流速を均一化することになる。
【００５９】
尚、ダウンフロー５の位置を変化させる場合は、衝突線２１を目印として空気量調節弁９ａ、９ｂを調節するが、夜間や雨天時などのように暗い場合は、照明５１を点灯し、衝突線２１を視認することができる。また、照明５１の代わりに赤外線を使用した場合は、赤外線カメラ５２を使って衝突線２１を視認することができる。
【００６０】
図２は図１に対して、空気量調節弁９ａを空気量調節弁９ｂよりも絞ることで、エアレーター２ａより２ｂへ供給する空気量を大きくした場合を示している。
【００６１】
気泡噴流によるエアリフト効果はエアレーターの供給空気量とともに増大することが知られており、エアレーター２ａから噴出する空気の気泡噴流４ａのエアリフト効果によって発生する表層流２０ａよりも、気泡噴流４ｂのエアリフト効果によって発生する表層流２０ｂの方が大きくなる。
【００６２】
このため、表層流２０ａ、２０ｂの衝突線２１は排水処理槽１内のエアレーター２ａ寄りに移動し、流速の速いダウンフロー５を衝突線２１の下側に発生させることができ、生物担体７ｍ内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することができる。
【００６３】
ここで閉塞がないレベル以上の流速とは、生物担体の種類にもよるが、５ｍ／ｓ以上で閉塞しないことを実験的に確認している。また、ここでの流速は所定時間内の平均流速である。
【００６４】
また、空気量調節弁９ａ、９ｂを電動弁や空圧弁として、コンピューターによって所定時間間隔あるいは連続的に自動調節することで、ダウンフロー５の発生位置を制御し、所定時間間隔あるいは連続的にダウンフロー５の位置を変化させることで、生物担体７ｍ内を通過する水流の流速を所定時間内の平均流速として閉塞がないレベル以上に維持することが可能となる。
【００６５】
尚、排水処理槽１内の略全体の曝気撹拌を均一に行うためには、排水処理槽１の内壁近傍にエアレーター２ａと２ｂを設置するのが好ましい。
【００６６】
図３は図１、図２に示す本発明の一実施例の排水処理槽を上からみた構成図である。
【００６７】
排水処理槽１には生物担体７ｍとエアレーター２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇとエアレーター２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈが配置してある。また、図３のように排水処理槽１がエアレーターの長手方向に細長い形状のため、複数の表層流案内板３１が所定間隔でエアレーターと直交する方向に配置してある。
【００６８】
エアレーター２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇとエアレーター２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈへ供給する空気量がほぼ同じ場合、表層流どうしは排水処理槽中心近傍で衝突し、衝突線２１ａを形成する。また、エアレーター２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇよりエアレーター２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈへ供給する空気量を大きくした場合、表層流どうしはエアレーター２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ寄りで衝突し、衝突線２１ｂを形成する。
【００６９】
このように、衝突線２１ａ、２１ｂを監視しつつ、エアレーター２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇとエアレーター２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈへ供給する空気量のバランスを調節することで、表層流が衝突する位置を変化させることができ、生物担体７ｍの任意の位置にダウンフローを発生させるように制御することが可能となる。
【００７０】
例えば、事前に閉塞し易い場所がわかっている場合は、衝突線をその場所に移動させることにより流速の速いダウンフローを通過させ、閉塞を防止することができる。
【００７１】
排水処理槽１からの臭気等の発生を防止するために、排水処理槽１に蓋を設ける場合は、蓋に樹脂もしくはガラスなどの透明な材質で開口部１５を設けることで、開口部１５から衝突線２１ａ、２１ｂを視認できるようにすることができる。尚、開口部１５は蓋に複数箇所設けてもよい。
【００７２】
（実施の形態２）
図４は本発明の他の実施例を示しており、排水処理槽を上からみた構成図である。
【００７３】
排水処理槽１の底面近傍には４つのエアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが生物担体７ｎを囲むように壁面近傍に配置してあり、エアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄへは空気配管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによってブロアやコンプレッサー等から曝気用の空気が供給されるようになっている。
【００７４】
また、エアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄへ供給する空気量のバランスは空気量調節弁９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによって調節できるようになっている。
【００７５】
例えば、エアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄへ供給する空気量がほぼ同量となるように空気量調節弁９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを調節した場合、エアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの気泡噴流によって発生する４つの表層流は衝突点２２ａを頂点として、４本の衝突線２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅを形成する。
【００７６】
また、エアレーター３２ａよりもエアレーター３２ｂへ供給する空気量を大きくし、エアレーター３２ｄよりもエアレーター３２ｃへ供給する空気量を大きくすると、気泡噴流によって発生する表層流の衝突点は２３ａへと移動し、衝突点２３ａを頂点として４本の衝突線２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅを形成する。
【００７７】
このように、衝突点２２ａ、２３ａを監視しつつ、エアレーター３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄへ供給する空気量のバランスを調節することで、表層流が衝突する位置を任意に設定とともに複数のダウンフローを発生させることが可能となり、生物担体７ｎ内を通過する流速を閉塞がないレベル以上に維持することが可能となる。
【００７８】
（実施の形態３）
図５と図６は本発明の他の実施の形態を示している。図５は本発明の実施の形態３を示す構成図であり、図６は本発明の実施の形態３を示す上からみた構成図である。
【００７９】
排水処理槽４１は円形断面であり、排水処理槽４１内には円環状の生物担体７ｒが水没して設置してある。排水処理槽４１底部近傍で円環状の生物担体７ｒの中心部分には中心エアレーター４２ｆが配置されており、中心エアレーター４２ｆによる気泡噴流のエアリフト効果によって放射状に外側へ向かう表層流が発生する。一方、排水処理槽４１底部近傍の内壁近傍と円環状の生物担体７ｒの間の同心円部に内周エアレーター４２ｇが配置されており、内周エアレーター４２ｇによる気泡噴流のエアリフト効果によって放射状に内側へ向かう表層流が発生する。ここで、排水処理槽４１と円環状の生物担体７ｒとは同心円状に配置するのが好ましい。
【００８０】
また、中心エアレーター４２ｆや内周エアレーター４２ｇに供給する空気量のバランスは中心空気量調整弁４９ｆと内周空気量調整弁４９ｇによって調節できるようになっている。
【００８１】
これらの表層流は、排水処理槽４１の水面近傍に上端が水面よりも上となるように放射状に設置されたラジアル表層流案内板３１ｒによって整流されて衝突し、環状の衝突線２１ｃとダウンフロー５を形成する。
【００８２】
中心エアレーター４２ｆと内周エアレーター４２ｇへ供給する空気量はほぼ同じ場合、中心エアレーター４２ｆと内周エアレーター４２ｇの中間部分で環状の衝突線２１ｄを形成し、中心エアレーター４２ｆよりも内周エアレーター４２ｇへ供給する空気量を少なくした場合、内周エアレーター４２ｇ寄りで環状の衝突線２１ｃを形成する。
【００８３】
このように環状の衝突線２１ｃ、２１ｄを監視しつつ、中心エアレーター４２ｆや内周エアレーター４２ｇへ供給する空気量のバランスを調節することで、表層流が衝突する位置を変化させることができ、生物担体７ｒ内の任意の位置にダウンフロー５を発生させるように制御をすることが可能なり、生物担体７ｒ内を通過する水流の流速を閉塞がないレベル以上に維持することができる。
【００８４】
尚、排水処理槽４１の断面形状は楕円形でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明による曝気撹拌方法は、工場や、排水処理施設などから排出されるさまざま排水に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施例における排水処理槽の構成図
【図２】本発明の一実施例における排水処理槽の構成図
【図３】本発明の一実施例における排水処理槽を上から見た構成図
【図４】本発明の他の実施例における排水処理槽を上から見た構成図
【図５】本発明の他の実施例における排水処理槽の構成図
【図６】本発明の他の実施例における排水処理槽の上から見た構成図
【図７】従来の全面曝気式排水処理槽の構成図
【図８】従来の準全面曝気式排水処理槽の構成図
【図９】従来の旋回流式排水処理槽の構成図
【図１０】従来の排水処理槽の構成図
【図１１】従来の排水処理槽の構成図
【符号の説明】
【００８７】
１、４１  排水処理槽
２ａ〜２ｈ  エアレーター
３ａ、３ｂ  空気配管
４ａ、４ｂ  気泡噴流
５      ダウンフロー
７ｍ〜７ｒ  生物担体
９ａ〜９ｄ  空気量調節弁
１０    流入管
１１    流出管
１５    開口部
２０ａ、２０ｂ  表層流
２１、２１ｃ  衝突線
２２ａ、２３ａ  衝突点
２２ｂ〜２２ｅ、２３ｂ〜２３ｅ  衝突線
３１    表層流案内板
３１ｒ  ラジアル表層流案内板
３２ａ〜３２ｄ  エアレーター
３３ａ〜３３ｄ  空気配管
４２ｆ  中心エアレーター
４２ｇ  内周エアレーター
４４ｆ  中心気泡噴流
４４ｇ  内周気泡噴流
４９ｆ  中心空気量調整弁
４９ｇ  内周空気量調整弁
５１    照明
５２    赤外線カメラ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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