(57)【要約】【課題】小風量曝気時の場合でも、曝気用空気が送られてこない水中攪拌式曝気装置が存在する事態をなくし、各水中攪拌式曝気装置に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることができる好気性生物処理槽を得ること。【解決手段】Ｕ字状空気導入管部３１を有する水中攪拌式曝気装置２１が槽内に複数設置され、同一の空気供給源からの曝気用空気を、前記各Ｕ字状空気導入管部３１に導いて前記複数の水中攪拌式曝気装置２１にそれぞれ供給し、被処理水を生物学的に処理する好気性生物処理槽において、前記Ｕ字状空気導入管部３１に、該Ｕ字状空気導入管部３１の水平部分から分岐して下方へ延び、管端より管内に被処理水を侵入させるための送気量均一化管４０を設ける。【選択図】          図２
2004249162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字状空気導入管部を有する水中攪拌式曝気装置が槽内に複数設置され、同一の空気供給源からの曝気用空気を、前記各Ｕ字状空気導入管部に導いて前記複数の水中攪拌式曝気装置にそれぞれ供給し、被処理水を生物学的に処理する好気性生物処理槽において、
前記Ｕ字状空気導入管部に、該Ｕ字状空気導入管部の略水平部分から分岐して下方へ延び、管端より管内に被処理水を侵入させるための送気量均一化管が設けられていることを特徴とする好気性生物処理槽。
【請求項２】
前記送気量均一化管は、その長さｈ（ｍ）が下式を満足することを特徴とする請求項１記載の好気性生物処理槽。
ｈ＞（λ１＋λ２）×（ρＧ／ρＬ）×（ｖ１２２／２ｇ）＋α
ただし、λ１は散気噴出圧力損失係数、λ２は送気量均一化管からＵ字状空気導入管部出口までの圧力損失係数、ρＧは空気の密度（ｋｇ／ｍ３）、ρＬは被処理水の密度（ｋｇ／ｍ３）、ｖ１２はＵ字状空気導入管部を流れる空気の平均速度（ｍ／ｓ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）、αは圧力変動値（ｍｍＨ２Ｏ）である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、槽内に複数の水中攪拌式曝気装置が設置され、下水、し尿、産業排水等の有機性汚水を生物学的に処理して浄化するための好気性生物処理槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、好気性生物処理槽として、例えば、特開平１０−１９２８８２号公報に示されているものがあり、これを図９と図１０を用いて説明する。図９は従来の好気性生物処理槽の全体構成を示す断面図、図１０は図９における水中攪拌式曝気装置の構成を示す断面図である。
【０００３】
図９において、符号５１は好気性生物処理槽本体であり、この処理槽本体５１の底部には、曝気を行うことで生物学的処理に必要な酸素を供給するためにこの例では２基の水中攪拌式曝気装置６０が設置されている。これらの水中攪拌式曝気装置６０の各々は、後述の空気導入管７０を有している（図１０参照）。一方の水中攪拌式曝気装置６０の空気導入管７０には、槽外に設置された空気供給源であるブロワ５２からの曝気用空気が、空気供給管５３と一方の空気供給枝管５４を通じて供給される。また、他方の水中攪拌式曝気装置６０の空気導入管７０には、前記ブロワ５２からの曝気用空気が、空気供給管５３と他方の空気供給枝管５４を通じて供給されるようになっている。
【０００４】
被処理液（汚水）は、流入管５５より好気性生物処理槽本体５１内に流入し、好気処理された処理液は処理液流出管５６より流出する。処理槽本体５１内において、水中攪拌式曝気装置６０により、図９に示すような循環流を形成するようにしている。
【０００５】
次に、図１０を参照して、散気機能と攪拌機能とを有する水中攪拌式曝気装置６０について説明する。この水中攪拌式曝気装置６０は、図１０に示すように、被処理液の流路を形成する吸込ケーシング６１と吐出ケーシング６２とからなるケーシング６３と、ケーシング６３の電動機サポートに支持されている水中電動機６４と、空気室ケーシング６５と、ケーシング６３内に形成された被処理液の流路内に設けられた羽根車６６と、空気導入管７０と、曝気装置サポート７３とを備えている。
【０００６】
前記空気導入管７０は、９０°曲げ部を有するフック状をなしている。この全体としてフック状をなす空気導入管７０は、下方へ垂直に延び、空気供給枝管５４に接続されて該空気供給枝管５４からの空気を下方へ導く下降空気導入管部７１と、一端がこの下降空気導入管部７１に接続され、他端が前記空気室ケーシング６５の空気室６７に接続されて、下降空気導入管部７１からの空気を空気室６７に導くＵ字状をなすＵ字状空気導入管部７２とにより構成されている。ブロワ５２からの曝気用の空気は、空気供給管５３、一方の空気供給枝管５４、及び、前記Ｕ字状空気導入管部７２を有する空気導入管７０を経て一方の水中攪拌式曝気装置６０の空気室６７に供給され、また同時に、空気供給管５３、他方の空気供給枝管５４及び前記空気導入管７０を経て他方の水中攪拌式曝気装置６０の空気室６７に供給されるようになっている。
【０００７】
このように構成される好気性生物処理槽において、水中電動機６４を駆動すると、羽根車６６の回転により、槽内の被処理液は、上部の吸込ケーシング６１より流入して羽根車６６内の流路を下向きに流れ、下部の吐出ケーシング６２の吐出口６２ａより槽内へ吐出される。一方、Ｕ字状空気導入管部７２を経て空気室６７に供給された空気は、下向き流路６８を経て、最下部の散気口６９よりケーシング６３内の流路の被処理液中に噴出され、被処理液と混合撹拌して気液混相流として吐出口６２ａより槽内に送り込まれる。これにより、例えば、被処理液中のアンモニアを硝酸へ酸化する硝化処理が行われるようになっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１９２８８２号公報（図１、図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前述した従来の好気性生物処理槽では、曝気用空気の供給量設定値が少量の小風量曝気時の場合、複数の水中攪拌式曝気装置のうち、曝気用空気が送られてこないという水中攪拌式曝気装置が発生し、このため、槽内の酸素供給が不均一となって生物学的処理能力が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、槽内に設置された複数の水中攪拌式曝気装置に同一の空気供給源から曝気用空気を供給するに際し、小風量曝気時の場合でも、曝気用空気が送られてこない水中攪拌式曝気装置が存在する事態をなくし、各水中攪拌式曝気装置に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることができるようにした好気性生物処理槽を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明は次のように構成されている。請求項１の発明は、Ｕ字状空気導入管部を有する水中攪拌式曝気装置が槽内に複数設置され、同一の空気供給源からの曝気用空気を、前記各Ｕ字状空気導入管部に導いて前記複数の水中攪拌式曝気装置にそれぞれ供給し、被処理水を生物学的に処理する好気性生物処理槽において、前記Ｕ字状空気導入管部に、該Ｕ字状空気導入管部の略水平部分から分岐して下方へ延び、管端より管内に被処理水を侵入させるための送気量均一化管が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載の好気性生物処理槽において、前記送気量均一化管は、その長さｈ（ｍ）が下式を満足することを特徴とするものである。ただし、該式中、λ１は散気噴出圧力損失係数、λ２は送気量均一化管からＵ字状空気導入管部出口までの圧力損失係数、ρＧは空気の密度（ｋｇ／ｍ３）、ρＬは被処理水の密度（ｋｇ／ｍ３）、ｖ１２はＵ字状空気導入管部を流れる空気の平均速度（ｍ／ｓ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）、αは圧力変動値（ｍｍＨ２Ｏ）である。
【００１３】
【数１】
2004249162.tif 000003
【００１４】
本発明においては、水中攪拌式曝気装置の空気導入管におけるＵ字状空気導入管部に前記送気量均一化管を取り付けることにより、曝気用空気量が少量設定の場合でも、各水中攪拌式曝気装置への曝気用空気量をほぼ均一化することができる。その作用機構については、明確ではないが、以下のように推定することができる。
【００１５】
図７は本発明の作用を説明するための図である。図７に示すように、図における左右方向に延びる配管には、先端側から順に、Ｕ字状部を持つフック状の第１配管Ａとフック状の第２配管Ｂとが接続されている。この図７に示す配管系において、ｖ０：空気供給源と分岐点との間を流れる空気の平均流速、ｖ１：分岐点と第１配管Ａ出口との間を流れる空気の平均流速、ｖ２：分岐点と第２配管Ｂ出口との間を流れる空気の平均流速、である。また、Ｐｓ：分岐点における静圧、Ｐ１：第１配管Ａの元圧、Ｐ２：第２配管Ｂの元圧、Ｐ３：配管Ａ，Ｂの出口周囲圧力、である。
【００１６】
ここで、ΔＰ１＝Ｐ１−Ｐ３とし、ΔＰ２＝Ｐ２−Ｐ３とすると、ΔＰ１，ΔＰ２は下記式のようになる。ここで、ξ１：第１配管Ａにおける流れの抵抗、ξ２：第２配管Ｂにおける流れの抵抗、ρ：空気密度、である。
【００１７】
【数２】
2004249162.tif 000004
【００１８】
ここで、第１配管Ａの元圧Ｐ１は、第１配管Ａが空気の流れの向きに位置しているので、動圧ρ（ｖ１２／２）が作用し、Ｐ１＝Ｐｓ＋ρ（ｖ１２／２）となる。また、第２配管Ｂの元圧Ｐ２は、分岐点における静圧Ｐｓのみであるから、Ｐ２＝Ｐｓとなる。よって、ΔＰ１，ΔＰ２は下記になる。
【００１９】
【数３】
2004249162.tif 000005
【００２０】
よって、このような配管系において、第１配管Ａを流れる空気の平均流速ｖ１と第２配管Ｂを流れる空気の平均流速ｖ２とをほぼ等しくするためには、つぎのようにすればよい。すなわち、第１配管Ａにおける流れの抵抗ξ１と、第２配管Ｂにおける流れの抵抗ξ２とを大きくして、分岐点における静圧Ｐｓを高め、結果としてρ（ｖ１２／２）の項を相対的に小さくすることである。つまり、ブロアが設けられた空気供給管から分岐した各空気供給枝管のそれぞれに、Ｕ字状空気導入管部を有する水中攪拌式曝気装置が接続されているような配管系の場合、各Ｕ字状空気導入管部における曝気用空気の流れの抵抗を大きくするようにすればよい。これにより、設置された各水中攪拌式曝気装置のＵ字状空気導入管部（空気導入管）を流れる曝気用空気の平均流速がほぼ均一にされ、送り込まれる曝気用空気量に関し各水中攪拌式曝気装置間での格差を少なくすることができる。
【００２１】
図８は本発明の作用を説明するための図であり、その（ａ）は、大風量曝気時においてＵ字状空気導入管部に取り付けられた送気量均一化管の働きを説明するための図、その（ｂ）は、小風量曝気時において送気量均一化管の働きを説明するための図である。
【００２２】
本発明においては、水中攪拌式曝気装置のＵ字状空気導入管部に、該Ｕ字状空気導入管部の水平部分から分岐して所定長さにて下方へ延び、管端より管内に被処理水が侵入する送気量均一化管を設けてある。この送気量均一化管により、小風量曝気時の場合でも、各水中攪拌式曝気装置に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることができる。
【００２３】
図８では、Ｕ字状空気導入管部３０１の出口は槽内の被処理水中にあり、理解を容易にするため、Ｕ字状空気導入管部３０１がいわゆる散気管であるとして説明する。実際には、槽内の被処理水中にあるＵ字状空気導入管部３０１の出口は図示しない水中攪拌式曝気装置の空気室に連通し、この空気室内には被処理水が侵入する。大風量（高風量）曝気時には、（ａ）に示すように、送り込まれる曝気用空気量が多いため、送気量均一化管３０２内に自由水面が形成され、各Ｕ字状空気導入管部３０１の出口からほぼ同量の気泡が発生する。この状態では送気量均一化管３０２による効果は明確には発揮されない。しかし、大風量曝気であるために、図７でいうｖ２はｖ２≠０である。つまり、第２配管Ｂにも曝気用空気が供給されている状態である。
【００２４】
これに対し、小風量（低風量）曝気時には、（ｂ）に示すように、Ｕ字状空気導入管部３０１内においては、曝気用空気は気泡の状態で被処理液中に分散しており、送気量均一化管３０２内には自由水面は存在しない。Ｕ字状空気導入管部３０１内の気泡（曝気用空気）は、Ｕ字状空気導入管部３０１内を出口に向かって上昇し、このときに周囲の被処理液を巻き込んで上昇する。したがって、送気量均一化管３０２の内部には被処理液による上向きの流れが生じており、曝気するために被処理液を流動させるための運動量と、被処理液がＵ字状空気導入管部３０１内を流れることによる圧力損失が生じる。この２つの要因が、小風量曝気時の場合、Ｕ字状空気導入管部３０１において曝気用空気の流れの抵抗を大きくする。このことにより、小風量曝気時の場合、各Ｕ字状空気導入管部３０１での曝気用空気の平均流速がほぼ均一化されて、各Ｕ字状空気導入管部３０１、つまり各水中攪拌式曝気装置に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による好気性生物処理槽の全体構成を概略的に示す断面図、図２は本発明に係る水中攪拌式曝気装置の構成を示す断面図である。
【００２６】
図１において、符号１１は好気性生物処理槽本体であり、この処理槽本体１１の底部には、曝気を行うことで生物学的処理に必要な酸素を供給するために複数、図例では３基の水中攪拌式曝気装置２１が設置されている。これらの水中攪拌式曝気装置２１の各々は、後述の空気導入管２９を有している（図２参照）。各水中攪拌式曝気装置２１の空気導入管２９には、図１に示すように、槽外に設置された同一の空気供給源であるブロワ１２からの曝気用空気が、空気供給管１３と空気供給枝管１４を経て供給されるようになっている。
【００２７】
そして、被処理液（汚水）は、流入管１５より好気性生物処理槽本体１１内に流入し、好気処理された処理液は処理液流出管１６より流出する。処理槽本体１１内において、水中攪拌式曝気装置２１により、図１に示すような循環流を形成するようにしている。
【００２８】
次に、図２を参照しながら、散気機能と攪拌機能とを有する前記水中攪拌式曝気装置２１について説明する。この水中攪拌式曝気装置２１は、同図に示すように、中央から放射状に延びる複数の吐出口２２ａを有する上部ケーシング２２、及び吸込口２３ａを有する下部ケーシング２３からなるケーシング２４と、上部ケーシング２２の中央に設けられている水中電動機２５と、下部ケーシング２３内に設けられ、水中電動機２５によって回転される回転筒２６と、回転筒２６の外周面に取り付けられた複数のインペラ２７と、送気量均一化管４０が設けられた空気導入管２９と、曝気装置サポート３２とを備えている。前記回転筒２６の上部外周には、内外に貫通する複数の散気口（図示省略）が設けられている。
【００２９】
前記空気導入管２９は、９０°曲げ部を有するフック状をなしている。この全体としてフック状をなす空気導入管２９は、下方へ垂直に延び、空気供給枝管１４に接続されて該空気供給枝管１４からの空気を下方へ導く下降空気導入管部３０と、一端がこの下降空気導入管部３０に接続され、他端が前記回転筒２６の空気室２８に接続されて、下降空気導入管部３０からの空気を空気室２８に導くＵ字状をなすＵ字状空気導入管部３１と、このＵ字状空気導入管部３１の水平部分から分岐し、所定長さｈにて略垂直に下方へ延び、管端より管内に被処理水を侵入させるための送気量均一化管４０とにより構成されている。
【００３０】
このように構成される好気性生物処理槽において、水中電動機２５を作動させて回転筒２６を回転させると、インペラ２７が回転することで、下部ケーシング２３の吸込口２３ａから被処理液が吸い込まれ、この吸い込まれた被処理液は、上部ケーシング２２の吐出口２２ａから槽内へ吐出される。一方、Ｕ字状空気導入管部３１を経て空気室２８に供給された空気は、回転している回転筒２６の散気口から微細気泡となって上部ケーシング２２内の被処理液中に噴出され、被処理液と混合撹拌して気液混相流として吐出口２２ａより槽内に送り込まれる。これにより、例えば、被処理液中のアンモニアを硝酸へ酸化する硝化処理が行われるようになっている。
【００３１】
図３は図２に示す水中攪拌式曝気装置を１３基備えた好気性生物処理槽の配管系を示す概略説明図である。
【００３２】
図３に示す好気性生物処理槽は、必要設計風量：３０６０ｍ３／ｈ、処理水量：２０，０００ｍ３／日のものであり、長さｈ：５０ｃｍ、呼び径１００Ａの送気量均一化管４０を空気導入管２９に取り付けた水中攪拌式曝気装置２１が、処理槽本体内に１３基設置されている。空気供給管１３（呼び径３００Ａ）から分岐したＮｏ．１〜Ｎｏ．１３の空気供給枝管１４（呼び径１００Ａ）の各々に、前記水中攪拌式曝気装置２１の前記空気導入管２９が接続されている。
【００３３】
ここで、送気量均一化管４０を備えない従来の好気性生物処理槽では、全体風量が３０００ｍ３以下の場合、曝気用空気が送られてこない水中攪拌式曝気装置が存在する事態が発生した。また、その水中攪拌式曝気装置に接続された空気供給枝管１４に設けられた空気供給弁を一旦閉じ、次いで該空気供給弁を開いてもその水中攪拌式曝気装置に曝気用空気が送られないことが観察された。
【００３４】
これに対して、送気量均一化管４０を備えた図３の好気性生物処理槽では、全体風量を３６０ｍ３／ｈまで減少させた場合でも、各水中攪拌式曝気装置２１に曝気用空気を供給することができるとともに、送り込まれる曝気用空気量に関し１３基の水中攪拌式曝気装置２１間での格差をほとんど無くすことができた。また、空気供給管１３への送気を一旦停止し、しかる後に再度送気を行っても、各水中攪拌式曝気装置２１に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることを再現できた。
【００３５】
次に、本発明に係る水中攪拌式曝気装置に備えられた、送気量均一化管が取り付けられた空気導入管について、その効果を従来型の空気導入管と比較して確認を行った実験例を説明する。
【００３６】
図４は実験装置の概略説明図であり、従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂの場合について図示してある。図４に示すように、空気供給管１００に、それぞれ、空気供給枝管１０１を介して従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂを接続してある。２本の従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂのうち、空気導入管１０３Ａが空気供給管１００の先端部に空気供給枝管１０１を介して接続されている。各管１００，１０１，１０３Ａ，１０３Ｂの内径は２０ｍｍである。従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂは、９０°曲管とＶＬＰ直管とによって全体としてフック状の形状となされている。また、従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂの先端吹出し口は、口径φ２０ｍｍのタイプ２のものと、口径φ１５ｍｍのタイプ１（吹出し口に内径１５ｍｍの蓋板を装着したもの）のものとがある。
【００３７】
これらの従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂを水槽１０４内の水中に位置させた状態で、ブロワ１０５から送気用ホース１０６、空気供給管１００及び空気供給枝管１０１を介して、従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂに空気を送り込んだ。ブロワ１０５による送気量（全体送気量）を漸増する場合と漸減する場合において、２本の従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂからの空気の吹出しの様子を観察した。結果を表１に示す。
【００３８】
また、従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂに代えて、図５に示すように、送気量均一化管付きの空気導入管１０２Ａ，１０２Ｂによる同様の実験を行った。送気量均一化管付きの空気導入管１０２Ａ，１０２Ｂは、前記従来型空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂに送気量均一化管１０２ａを装着したものであり、送気量均一化管１０２ａは、内径２０ｍｍ、長さ（ｈ）３３０ｍｍである。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2004249162.tif 000006
【００４０】
表１よりわかるように、前記タイプ１の従来型空気導入管では、最初に多量の空気を送気してからその送気量を減らして行くという送気量を漸減させる場合、送気量：２５〜１８．５Ｌ／ｍｉｎの範囲において両方の空気導入管１０３Ａ，１０３Ｂからほぼ均一に空気を吹出すことがわかった。しかし、これ以外の場合は、空気導入管１０３Ａからのみ空気が吐出されるという結果であった。
【００４１】
これに対して、本発明に係る空気導入管１０２Ａ，１０２Ｂによれば、タイプ１及びタイプ２とも、送気量が１１〜１６Ｌ／ｍｉｎと少ない場合でも、両方の空気導入管１０２Ａ，１０２Ｂからほぼ均一に空気を吹出させることができた。また、送気量を漸増する場合と漸減する場合とにおける吹出し状態の差もほとんどないことがわかった。
【００４２】
次に、図６を参照して本発明に係る送気量均一化管の長さｈの求め方について説明する。
【００４３】
図６において、符号２００は本発明に係る空気導入管であり、空気導入管２００のＵ字状空気導入管部２０１に、長さｈの送気量均一化管２０２が取り付けられている。この場合、空気導入管２００と送気量均一化管２０２の内径寸法は同一である。図６（ａ）において、ｐ１：Ｕ字状空気導入管部２０１の平行部の圧力、ｐ２：Ｕ字状空気導入管部２０１の出口圧力、ｐ３：Ｕ字状空気導入管部２０１の出口外側（出口周囲）圧力、ｖ１２：Ｕ字状空気導入管部２０１を流れる空気の平均流速（ｍ／ｓ）、である。また、ρＬ：液体密度（１０００ｋｇ／ｍ３）、ρＧ：気体密度（１．２ｋｇ／ｍ３）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ２）、である。また、ｐは水槽内における送気量均一化管２０２の出口位置高さにおける圧力ｐをｐ＝ｐ０（静水圧）とすると、送気量均一化管２０２の入口位置高さにおける圧力ｐは、ｐ＝ｐ０＋ρＬｇｈで与えられる。
【００４４】
送気量均一化管２０２からＵ字状空気導入管部２０１の出口までの圧力損失をΔｐ１２とし、Ｕ字状空気導入管部２０１の出口での散気噴出における圧力損失をΔｐ２３とすると、圧力損失Δｐ１２は下記の式１で与えられ、圧力損失Δｐ２３は下記の式２で与えられる。ここで、λ２：送気量均一化管２０２からＵ字状空気導入管部２０１出口までの圧力損失係数、λ１：Ｕ字状空気導入管部２０１出口における圧力損失係数（散気噴出圧力損失係数）、である。
【００４５】
【数４】
2004249162.tif 000007
【００４６】
図６（ｂ）は大風量曝気時（大送気量時）を示す図である。同図において、ｈ１は送気量均一化管２０２出口とＵ字状空気導入管部２０１出口との高さの差である。大風量曝気時には、ｐ３＋ρＬｇｈ１＝ｐ０であるから、式３が成立する。
【００４７】
【数５】
2004249162.tif 000008
【００４８】
図６（ｃ）は小風量曝気時（小送気量時）を示す図である。同図における圧力ｐ３は、図示するように気泡離脱部（曝気用空気が気泡の状態で存在する領域と安全にエアーの状態で存在する領域との境界部）における周囲圧力である。小風量曝気時には、ｐ３＝ｐ０であるから、式４が成立する。
【００４９】
【数６】
2004249162.tif 000009
【００５０】
ここで、送気量均一化管２０２の長さｈを求めるに際し、安全側をとって、前記式４を採用する。送気量均一化管２０２の入口から気泡が吹出さないようにするための条件は、式５で与えられる。そして、式１と式２より式６が得られ、式４、式５及び式６より、式７が得られる。
【００５１】
【数７】
2004249162.tif 000010
【００５２】
ここで、圧力変動による送気量均一化管２０２内における自由水面位置の変動幅をαとすると、送気量均一化管の長さＨは、式８で与えられる。
【００５３】
ここで、一例として、図４で示した実験装置の場合、λ１：１．０、λ２：０．８、ρＧ：１．２ｋｇ／ｍ３、ρＬ：１０００ｋｇ／ｍ３、ｖ１２：１．４ｍ／ｓ、α：１００ｍｍＨ２Ｏから、送気量均一化管の長さｈはｈ＝１００．２ｍｍとして求められる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による好気性生物処理槽は、水中攪拌式曝気装置のＵ字状空気導入管部に、該Ｕ字状空気導入管部の略水平部分から分岐して下方へ延び、管端より管内に被処理水を侵入させるための送気量均一化管を設けてある。これにより本発明による好気性生物処理槽によれば、槽内に設置された複数の水中攪拌式曝気装置に同一の空気供給源から曝気用空気を供給するに際し、小風量曝気時の場合でも、曝気用空気が送られてこない水中攪拌式曝気装置が存在する事態をなくし、各水中攪拌式曝気装置に送り込まれる曝気用空気量をほぼ均一にすることができ、生物学的処理能力が低下することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による好気性生物処理槽の全体構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明に係る水中攪拌式曝気装置の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す水中攪拌式曝気装置を１３基備えた好気性生物処理槽の配管系を示す概略説明図である。
【図４】実験装置の概略説明図である。
【図５】図４に示す実験装置に用いた送気量均一化管付きの空気導入管の説明図である。
【図６】本発明に係る送気量均一化管の長さｈの求め方を説明するための図である。
【図７】本発明の作用を説明するための図である。
【図８】本発明の作用を説明するための図である。
【図９】従来の好気性生物処理槽の全体構成を示す断面図である。
【図１０】図９における水中攪拌式曝気装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…好気性生物処理槽本体  １２…ブロワ  １３…空気供給管  １４…空気供給枝管  １５…流入管  １６…処理液流出管  ２１…水中攪拌式曝気装置  ２２…上部ケーシング  ２２ａ…吐出口  ２３…下部ケーシング  ２３ａ…吸込口２４…ケーシング  ２５…水中電動機  ２６…回転筒  ２７…インペラ  ２８…空気室  ２９…空気導入管  ３０…下降空気導入管部  ３１…Ｕ字状空気導入管部  ３２…曝気装置サポート  ４０…送気量均一化管
【図１】
2004249162.tif 000011
【図２】
2004249162.tif 000012
【図３】
2004249162.tif 000013
【図４】
2004249162.tif 000014
【図５】
2004249162.tif 000015
【図６】
2004249162.tif 000016
【図７】
2004249162.tif 000017
【図８】
2004249162.tif 000018
【図９】
2004249162.tif 000019
【図１０】
2004249162.tif 000020