(57)【要約】【課題】簡単な構成で、外気温度が低下しても曝気槽水中の微生物を確実に活性化できて廃液を効率よく浄化処理できる廃液処理用曝気槽設備を提供する。【解決手段】曝気槽４を有する曝気槽室１と、圧縮エア生成装置５、６を有するブロア室２とを備え、圧縮エア生成装置５、６で生成された圧縮エアを送気管７を介して曝気槽４に送気して曝気し、曝気槽４で浄化処理された処理水を送水管１０を介して曝気槽室１から外部に放出する廃液処理用曝気槽設備において、ブロア室２を外気から遮断すると共に、曝気槽室１とブロア室２とを熱循環ダクト１１を介して連結し、圧縮エア生成装置５、６の駆動により、曝気槽室１の内気を圧縮エアのエア源として熱循環ダクト１１を通してブロア室２に導入して循環させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液を浄化する曝気槽を有する曝気槽室と、圧縮エア生成装置を有するブロア室とを備え、上記圧縮エア生成装置で生成された圧縮エアを送気管を介して上記曝気槽に送気して曝気し、上記曝気槽で浄化処理された処理水を送水管を介して上記曝気槽室から外部に放出するようにした廃液処理用曝気槽設備において、
上記ブロア室を外気から遮断すると共に、上記曝気槽室と上記ブロア室とを熱循環ダクトを介して連結し、
上記圧縮エア生成装置の駆動により、上記曝気槽室の内気を圧縮エアのエア源として上記熱循環ダクトを通して上記ブロア室に導入して循環させることを特徴とする廃液処理用曝気槽設備。
【請求項２】
上記ブロア室に導入されるエア源の酸素濃度を計測する酸素濃度センサと、
上記曝気槽室に連結した外気導入ダクトと、
上記外気導入ダクトを通して上記曝気槽室に外気を導入する外気導入装置と、
上記送水管を介して上記曝気槽室の外部に放出される処理水により、上記外気導入ダクトを通して上記曝気槽室に導入される外気を加温する熱交換器と、
上記熱循環ダクトの内気入口側の酸素濃度が所定の濃度範囲にあるように、上記酸素濃度センサの出力に基づいて上記外気導入装置の駆動を制御する制御装置とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の廃液処理用曝気槽設備。
【請求項３】
上記外気導入ダクトには、上記熱交換器を通る外気加温通路と、該外気加温通路をバイパスするバイパス通路と、上記外気加温通路または上記バイパス通路を選択するバルブと、該バルブを駆動するアクチュエータとを設け、
上記曝気槽室には室内温度を計測する温度センサを設け、
上記曝気槽室の温度が所定の温度範囲にあるように、上記温度センサの出力に基づいて上記制御装置により上記アクチュエータを介して上記バルブの駆動を制御して、上記外気加温通路または上記バイパス通路を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の廃液処理用曝気槽設備。
【請求項４】
上記外気導入ダクトは、上記曝気槽室の上記熱循環ダクトの連結部とほぼ対向する部分に連結することを特徴とする請求項２または３に記載に廃液処理用曝気槽設備。
【請求項５】
少なくとも上記熱循環ダクトを断熱材により外気から断熱したことを特徴とする請求項１〜４に記載の廃液処理用曝気槽設備。
【請求項６】
上記曝気槽室の外壁および／または屋根に太陽熱を吸収する採光性部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５に記載の廃液処理用曝気槽設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工場等において機械加工製品の洗浄や加工時に使用された洗浄液、切削油、潤滑油等の含油廃液を処理する廃液処理用曝気槽設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の廃液処理用曝気槽設備として、例えば図３に示すようなものが知られている。この曝気槽設備は、曝気槽室５１およびブロア室５２を有している。廃液である処理用水を導入管５３を介して曝気槽室５１内の曝気槽５４に導入し、ブロア室５２内でブロア５５およびこれを駆動するモータ５６を有する圧縮エア生成装置により圧縮エアを生成して、この圧縮エアを送気管５７を介して曝気槽５４の底部から曝気することにより曝気槽水を攪拌し、曝気槽５４内で微生物により浄化する。浄化された処理水は、分離膜５８を介してポンプ５９により吸引して送水管６０を通して曝気槽室５１の外部に放出するようにしている。なお、ブロア室５２には、外気取り込み用の開閉自在なギャラリ６１が設けられており、このギャラリ６１から導入される外気をブロア５５の吸引口５５ａから吸引して圧縮エアを生成するようにしている。
【０００３】
また、従来の廃液処理設備として、図４に示すようなものも知られている。この処理設備では、含油廃液７１を受水槽７２に導入して熱交換器７３で加温した後、スクリーン導入配管７４を経てスクリーン７５に導入して固形物７６とろ過水７７とに分離する。ここで分離されたろ過水７７を貯留槽７８に貯留した後、処理部７９において生物学的処理あるいは物理化学的処理を行って処理水８０を得ると共に、この処理部７９内あるいは処理部７９内の処理水８０に浸漬して熱交換器８１を設置して温水８２を得る。この温水８２を受水槽７２の熱交換器７３に導入して受水槽７２内の含油廃液７１を加温して含油廃液７１中の油脂を液化させ、これにより含油廃液７１の粘度を低下させてスクリーン７５の目詰まりを防止するようにしている。なお、熱交換器７３を経由した水８３は、必要に応じて冷却塔８４で余剰の熱を発散させた後、熱交換器８１に循環させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−７１２４８号公報（段落００１２〜００１３、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示した曝気槽設備では、曝気槽室５１とブロア室５２とを雰囲気的に完全に分離し、曝気槽室５１においては曝気槽水から放出される熱を曝気槽室５１から外部に自然放熱させ、ブロア室５２においては外気を導入して曝気用の圧縮エアを生成するようにしている。
【０００６】
このため、特に外気温度が低下すると、曝気槽水が低温の圧縮エアによって曝気されるために、水温が低下して微生物の活性化が阻害され、処理用水の浄化効率が低下することが懸念される。
【０００７】
その対策として、例えばボイラや電気ヒータ等の動力設備を設置して、曝気槽水を間接的に加温することが考えられるが、この場合には、大型の動力設備を要するため、設備費が嵩むと共に、燃料や電力等の維持費が大幅に増大することが懸念される。
【０００８】
また、図４に示した特許文献１に開示の廃液処理設備にあっては、２個の熱交換器７３、８１と、これら熱交換器７３と８１との間で媒体を循環させる移送ポンプとを要するため、設備費や電力等の維持費がかかることが懸念されると共に、処理部７９での処理水８０の温度が低下した場合には、受水槽７２内の含油廃液７１を全く加温できないため、初期の目的を達成できなくなる。
【０００９】
なお、この特許文献１に開示の技術を図３に示した曝気槽設備に適用して、曝気槽５４から吸引される処理水に浸漬して熱交換器を設置すると共に、曝気槽５４に導入させる処理用水に浸漬して熱交換器を設置し、両者の熱交換器を移送ポンプを介して連結して、処理水の熱により曝気槽５４に導入させる処理用水を加温することが考えられる。しかし、この場合も、図４の場合と同様に、２個の熱交換器および移送ポンプを要するため、設備費や電力等の維持費がかかることが懸念されると共に、処理水の温度が低下した場合には処理用水を全く加温できないことになる。
【００１０】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡単かつ安価な構成で、外気温度が低下しても曝気槽水中の微生物を確実に活性化できて廃液を効率よく浄化処理できる廃液処理用曝気槽設備を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の廃液処理用曝気槽設備の発明は、廃液を浄化する曝気槽を有する曝気槽室と、圧縮エア生成装置を有するブロア室とを備え、上記圧縮エア生成装置で生成された圧縮エアを送気管を介して上記曝気槽に送気して曝気し、上記曝気槽で浄化処理された処理水を送水管を介して上記曝気槽室から外部に放出するようにした廃液処理用曝気槽設備において、上記ブロア室を外気から遮断すると共に、上記曝気槽室と上記ブロア室とを熱循環ダクトを介して連結し、上記圧縮エア生成装置の駆動により、上記曝気槽室の内気を圧縮エアのエア源として上記熱循環ダクトを通して上記ブロア室に導入して循環させることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、ブロア室が外気から遮断されているので、圧縮エア生成装置を駆動するとブロア室内が負圧となって、曝気槽室の内気が熱循環ダクトを通してブロア室に圧縮エアのエア源として導入され、さらにブロア室において圧縮エア生成装置の自己発熱によって加温されて循環されることになる。従って、外気温度が低下しても圧縮エアの温度は高く維持され、その曝気によって曝気槽水が加温されるので、簡単かつ安価な構成で、曝気槽水中の微生物を確実に活性化して廃液を効率よく浄化処理することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１の廃液処理用曝気槽設備において、上記ブロア室に導入されるエア源の酸素濃度を計測する酸素濃度センサと、上記曝気槽室に連結した外気導入ダクトと、上記外気導入ダクトを通して上記曝気槽室に外気を導入する外気導入装置と、上記送水管を介して上記曝気槽室の外部に放出される処理水により、上記外気導入ダクトを通して上記曝気槽室に導入される外気を加温する熱交換器と、上記熱循環ダクトの内気入口側の酸素濃度が所定の濃度範囲にあるように、上記酸素濃度センサの出力に基づいて上記外気導入装置の駆動を制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によると、ブロア室に導入されるエア源の酸素濃度が所定の濃度範囲から低下すると、外気導入装置により外気導入ダクトおよび熱交換器を介して外気が加温されて曝気槽室に導入され、エア源の酸素濃度が所定の濃度範囲を超えると、外気導入装置による外気導入が停止されるので、曝気する圧縮エアの温度を低下させることなく、その酸素濃度を所定の濃度範囲に維持することが可能となる。これにより曝気槽水中の微生物をより安定して活性化することができるので、廃液をより効率よく浄化処理することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２の廃液処理用曝気槽設備において、上記外気導入ダクトには、上記熱交換器を通る外気加温通路と、該外気加温通路をバイパスするバイパス通路と、上記外気加温通路または上記バイパス通路を選択するバルブと、該バルブを駆動するアクチュエータとを設け、上記曝気槽室には室内温度を計測する温度センサを設け、上記曝気槽室の温度が所定の温度範囲にあるように、上記温度センサの出力に基づいて上記制御装置により上記アクチュエータを介して上記バルブの駆動を制御して、上記外気加温通路または上記バイパス通路を選択することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によると、外気導入装置により外気を導入する際、曝気槽室の温度が所定の温度範囲から低下すると、外気加温通路を通して外気が熱交換器により加温されて曝気槽室に導入される一方、曝気槽室の温度が所定の温度範囲を超えると、バイパス通路を通して外気が直接曝気槽室に導入される。しかも、バイパス通路を通して導入された外気は、熱循環ダクトに導入されるまでに曝気槽室の熱で加温されるので、曝気する圧縮エアの温度を所定の温度範囲に維持することが可能となり、これにより曝気槽水中の微生物をより安定して活性化することができ、廃液をより効率よく浄化処理することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載に廃液処理用曝気槽設備において、上記外気導入ダクトは、上記曝気槽室の上記熱循環ダクトの連結部とほぼ対向する部分に連結することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明によると、外気導入ダクトを、曝気槽室の熱循環ダクトの連結部とほぼ対向する部分に連結することによって、外気を効率的に熱循環ダクトに導入されるまでに曝気槽室の熱で加温できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の廃液処理用曝気槽設備において、少なくとも上記熱循環ダクトを断熱材により外気から断熱したことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明によると、外気温度が低下しても、熱循環ダクトを通してブロア室に導入される曝気槽室の内気の温度低下を確実に防止することが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の廃液処理用曝気槽設備において、上記曝気槽室の外壁および／または屋根に太陽熱を吸収する採光性部材を設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項６の発明によると、採光性部材による太陽熱の吸収によって曝気槽室の内気が加温されるので、曝気する圧縮エアの温度低下および曝気槽水の温度低下をより確実に防止することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による廃液処理用曝気槽設備の実施の形態について、図１および図２を参照して説明する。
【００２４】
図１は廃液処理用曝気槽設備の構成を示す図であり、図２は熱循環ダクトの構成を示す斜視図である。
【００２５】
図１に示す曝気槽設備は、上記図３に示した曝気槽設備と同様に、曝気槽室１およびブロア室２を有しており、廃液である処理用水を導入管３を介して曝気槽室１内の曝気槽４に導入する一方、ブロア室２内でブロア５およびこれを駆動するモータ６を有する圧縮エア生成装置により圧縮エアを生成して、この圧縮エア噴出孔７ａが開口する送気管７を介して曝気槽４の底部から曝気し、曝気槽４内で微生物により浄化された処理水は、分離膜８を介してポンプ９により吸引して送水管１０を通して曝気槽室１の外部に放流するようになっている。
【００２６】
本実施の形態では、ブロア室２を外気から遮断すると共に、曝気槽室１の内気をブロア室２に導入可能に、曝気槽室１とブロア室２とを熱循環ダクト１１を介して連結する。また、熱循環ダクト１１の内気入口側には、酸素濃度センサ１２を取り付けて、熱循環ダクト１１に導入される内気の酸素濃度を計測すると共に、曝気槽室１には温度センサ１３を取り付けて、曝気槽室１の室内温度を計測し、それらの計測値を制御装置１４に供給する。
【００２７】
さらに、曝気槽室１には、熱循環ダクト１１を連結した位置とほぼ対向する位置に外気導入ダクト１５を連結する。この外気導入ダクト１５を通して曝気槽室１に外気を導入可能にブロア１６およびこれを駆動するモータ（図示せず）を有する外気導入装置を設け、この外気導入装置を、酸素濃度センサ１２による酸素濃度の計測値が所定の濃度範囲に維持されるように制御装置１４により駆動制御する。
【００２８】
また、外気導入ダクト１５には、送水管１０を介して曝気槽室１の外部に放出する処理水によって外気を加温する熱交換器１７を設けると共に、この熱交換器１７により外気を加温して導入する外気加温通路１８をバイパスして、外気を熱交換器１７により加温することなく導入するバイパス通路１９を形成し、これら外気加温通路１８またはバイパス通路１９を、温度センサ１３による温度計測値が所定の温度範囲にあるように、制御装置１４によりアクチュエータ２０を介して作動するフラップバルブ２１により選択するようにする。
【００２９】
なお、熱循環ダクト１１は、図２に示すように、その周囲に断熱材２５を設けて外気から断熱し、導入管３、送気管７および送水管１０の外気に晒される部分も、必要に応じて断熱材で覆って外気から断熱する。また、曝気槽室１の外壁および／または屋根には、太陽熱を吸収する採光性部材を設けて、曝気槽室１の内気を加温するようにする。
【００３０】
以下、本実施の形態による廃液処理用曝気槽設備の動作を説明する。
【００３１】
ブロア室２の圧縮エア生成装置を駆動すると、ブロア室２が外気から遮断されているので、ブロア室２内は負圧となる。これにより曝気槽室１において曝気槽室１内の処理水、即ち曝気槽水からの放熱により加温された内気が、熱循環ダクト１１を通して圧縮エアのエア源としてブロア室２に導入され、ここで圧縮エア生成装置を構成するブロア５およびモータ６の自己発熱によりさらに加温されながらブロア５の吸引口５ａから吸引されて圧縮エアが生成される。
【００３２】
ブロア室２で生成された圧縮エアは、送気管７を介して曝気槽４の底部から曝気されて曝気槽水の液面から曝気槽室１に放出される。この曝気により曝気槽水が攪拌されると同時に加温され、その加温された曝気槽水からの放熱により曝気槽室１の内気が加温されて、熱循環ダクト１１を通してブロア室２に導入され、これにより熱循環が行われる。
【００３３】
また、酸素濃度センサ１２による酸素濃度計測値が予め設定した所定の濃度範囲を下回ると、制御装置１４によりブロア１６を有する外気導入装置が駆動されて外気導入ダクト１５を通して曝気槽室１に外気が導入される。一方、酸素濃度センサ１２による酸素濃度計測値が所定の濃度範囲を超えると、外気導入装置の駆動が停止されて曝気槽室１への外気導入が停止され、これにより曝気槽水に曝気する圧縮エアの酸素濃度が所定の濃度範囲に維持される。
【００３４】
また、外気導入装置により曝気槽室１に外気を導入する際、温度センサ１３による温度計測値が予め設定した所定の温度範囲を下回ると、外気加温通路１８を選択するように、制御装置１４によりアクチュエータ２０を介してフラップバルブ２１の駆動が制御されて、外気加温通路１８を通して外気が熱交換器１７により加温されて導入される。一方、温度センサ１３による温度計測値が所定の温度範囲を超えると、バイパス通路１９を選択するようにフラップバルブ２１の駆動が制御されて、バイパス通路１９を通して外気が加温されることなく直接導入される。その直接導入された外気は、外気導入ダクト１５とほぼ対向する位置に連結されている熱循環ダクト１１に導入される間に、曝気槽室１の熱により加温される。従って、曝気槽室１の温度すなわち曝気槽水に曝気する圧縮エアの温度が所定の温度範囲に維持される。
【００３５】
このように、本実施の形態では、ボイラや電気ヒータ等の動力設備を設置して曝気槽水を間接的に加温したり、曝気槽４に導入する廃液を２個の熱交換器および移送ポンプを用いて加温したりすることなく、ブロア室２を外気から遮断すると共に、曝気槽室１とブロア室２とを熱循環ダクト１１を介して連結して、圧縮エア生成装置の駆動により曝気槽室１の内気を曝気用のエア源として循環させて曝気槽室１の熱および圧縮エア生成装置の自己発熱により曝気槽水を加温するようにしたので、簡単かつ安価に構成できる。また、外気温度が低下しても曝気槽水中の微生物を確実に活性化して廃液を効率よく浄化処理することができる。なお、ブロア室２は、外気取り込み用の開閉自在なギャラリが設けられている場合には、このギャラリを閉塞することにより、外気から簡単に遮断することができる。
【００３６】
しかも、曝気槽室１の熱循環ダクト１１の連結部とほぼ対向する部分に外気導入ダクト１５を連結して、外気導入装置により曝気槽室１に選択的に外気を導入して、曝気槽室１の酸素濃度を所定の濃度範囲に維持すると共に、その外気導入装置による外気導入の際に、曝気槽４から放出される処理水を熱源とする熱交換器１７により導入する外気を選択的に加温して、曝気槽室１の温度を所定の温度範囲に維持するようにしたので、曝気を行うエア源の酸素濃度および温度をそれぞれ所定の範囲に確実に維持することができる。従って、曝気槽水中の微生物をより安定して活性化することができ、廃液をより効率よく浄化処理することができる。
【００３７】
また、熱循環ダクト１１を断熱材２５により外気から断熱し、導入管３、送気管７および送水管１０の外気に晒される部分も、必要に応じて断熱材で外気から断熱すると共に、曝気槽室１の外壁および／または屋根に太陽熱を吸収する採光性部材を設けて曝気槽室１の内気を加温するようにしたので、曝気する圧縮エアの温度低下および曝気槽水の温度低下をより確実に防止することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、熱交換器１７の熱源として、曝気槽４から放出される処理水を用いたが、処理水に代えて、曝気槽室１からの排気を熱源として利用するように構成することもできる。また、外気導入ダクト１５の取り付け位置を適宜変更したり、曝気槽室１に導入する外気の温度制御を省略したり、さらに曝気槽室１内の酸素濃度制御を省略したり、さらには外気導入そのものを省略することもできる。
【００３９】
さらに、曝気槽室１に採光性部材に代えて断熱材を設けて曝気槽室１を外気から断熱したり、あるいはこのような採光性部材や断熱材の設置を省略したりすることもできる。また、熱循環ダクト１１の断熱材２５を省略することもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ブロア室を外気から遮断すると共に、曝気槽室とブロア室とを熱循環ダクトを介して連結し、圧縮エア生成装置の駆動により曝気槽室の内気を曝気用のエア源として循環させて、曝気槽室の熱および圧縮エア生成装置の自己発熱により曝気槽水を加温するようにしたので、簡単かつ安価に構成できると共に、外気温度が低下しても曝気槽水中の微生物を確実に活性化して廃液を効率よく浄化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による廃液処理用曝気槽設備の構成を示す図である。
【図２】図１に示す熱循環ダクトの構成を示す斜視図である。
【図３】従来の廃液処理用曝気槽設備の構成を示す図である。
【図４】従来の廃液処理設備の構成を示す図である。
【符号の説明】
１    曝気槽室
２    ブロア室
３    導入管
４    曝気槽
５    ブロア（圧縮エア生成装置）
５ａ  吸引口
６    モータ
７    送気管
９    ポンプ
１０    送水管
１１    熱循環ダクト
１２    酸素濃度センサ
１３    温度センサ
１４    制御装置
１５    外気導入ダクト
１６    ブロア
１７    熱交換器
１８    外気加温通路
１９    バイパス通路
２０    アクチュエータ
２１    フラップバルブ（バルブ）
２５    断熱材
【図１】
2005052704.tif 000003
【図２】
2005052704.tif 000004
【図３】
2005052704.tif 000005
【図４】
2005052704.tif 000006