(57)【要約】【課題】電動機の回転方向を切り替えるだけで、簡単な機構で、水中に空気を供給する好気運転を効率的に、水中に空気を供給しない嫌気運転を静粛に行うことができ、かつ、水位変動に追従し、水面に対する設置位置を一定に保つことができる曝気機を提供すること。【解決手段】電動機７により駆動される回転軸２に取り付けた攪拌羽根３，４と、回転軸２の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体５とを備え、曝気機１をフロート８にて水面に浮遊するように支持するとともに、攪拌羽根を、筒体５内に配設される上部攪拌羽根３と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根４とに分断し、かつ、上部攪拌羽根３を、嫌気運転時に筒体５内水面上方位置になるように、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体５内水面下方位置になるように配設する。【選択図】  図１
2005000714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備えた曝気機において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、嫌気運転時に筒体内水面上方位置になるように、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるように配設したことを特徴とする曝気機。
【請求項２】
曝気機を、稼働による回転反力を拘束するよう索条にて繋留したことを特徴とする請求項１記載の曝気機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、曝気機に関し、特に、水中に空気（酸素）を供給する好気運転（曝気運転）と、水中に空気（酸素）を供給しない嫌気運転（攪拌運転）とを、電動機の回転方向を切り替えるだけで、簡単な機構で嫌気運転を静粛に、好気運転を高効率で行うことができるようにした曝気機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水中に空気を供給する好気運転と、水中に空気を供給しない嫌気運転とを、交互に切り替えて汚水処理を行う場合、汚水処理槽の水面付近に曝気機を設置して、好気運転時には、電動機により回転駆動される回転軸を上昇させて、一方向に回転させることにより、汚水を吸い上げ、噴水のように汚水を周囲に飛散させて汚水の落下により水中に空気を送り込んでエアレーション（曝気）を行い、一方、嫌気運転時には、回転軸を降下させて、逆方向に回転させることにより、汚水中に水流を発生させて攪拌を行うようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の曝気機においては、好気運転と嫌気運転とを切り替える場合、電動機により回転駆動される回転軸の回転方向を切り替えることに加えて、好気運転時には、汚水を吸い上げ、噴水のように汚水を周囲に飛散させ、一方、嫌気運転時には、汚水中に水流を発生させるため、攪拌羽根を取り付けた回転軸を昇降させる昇降機構が必要となり、曝気機の構造が複雑になるという問題があった。
また、構造を簡易とするため、曝気機を固定する装置においては、嫌気運転時、攪拌羽根が水面と接触して断続音による激しい騒音を発生するという問題があった。
さらに、騒音が発生しないよう、上部の攪拌羽根の下部が水面に浸漬しないよう水面より上方に配置した場合には、下部の攪拌羽根による揚水力を増加させる必要があるため、上部の攪拌羽根による吸い込みの妨げとなり、好気運転時の酸素移動動力の効率を低下させるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の曝気機の有する問題点に鑑み、電動機の回転方向を切り替えるだけで、簡単な機構で、水中に空気を供給する好気運転を効率的に、水中に空気を供給しない嫌気運転を静粛に行うことができ、かつ、水位変動に追従し、水面に対する設置位置を一定に保つことができる曝気機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の曝気機は、電動機により駆動される回転軸に取り付けた攪拌羽根と、前記回転軸の周囲を水面下から水面上方にかけて覆うように配設した筒体とを備えた曝気機において、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、嫌気運転時に筒体内水面上方位置になるように、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるように配設したことを特徴とする。
【０００６】
この曝気機は、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、嫌気運転時に筒体内水面上方位置になるように、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるように配設したことにより、嫌気攪拌時において曝気機の回転による反力で上部攪拌羽根を上昇できるため、上部攪拌羽根と水面とが接触しないから水面との接触による騒音発生を未然に防止して静粛な運転が可能となり、また、水位変動に追従し、水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるため、複雑な昇降機構を省略することができ、曝気機の構造が簡易となり、維持管理が容易で、信頼性の高い曝気機を得ることができる。
【０００７】
この場合において、曝気機を、稼働による回転反力を拘束するよう索条にて繋留することができる。
【０００８】
これにより、曝気機の稼働により回転反力が発生しても、索条にてその回転反力を拘束し、しかも水位の変動に対しては浮沈するようにすることができるので、簡単な機構で安定した汚水の曝気、嫌気攪拌を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曝気機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図３に、本発明の曝気機の一実施例を示す。
図１は、曝気機１を矩形形状の汚水処理槽に設置し、好気運転を行っている状態を、図２は、嫌気運転を行っている状態を、それぞれ示す。
【００１１】
ところで、この曝気機１が設置される汚水処理槽Ａは、特に限定されるものではないが、汚水処理を行うために汎用されている矩形形状をした所要容量を有するもので、汚水処理槽Ａの中央部に曝気機１が設置される。
この曝気機１は、フロート８により汚水処理槽Ａ内の水面に浮遊状態に、かつ水位変動に対応できるよう、さらに曝気機の稼働による回転反力を拘束するようにワイヤー等の索条９にて繋留し支持するように配設する。これにより、汚水処理槽Ａの全体の汚水の曝気・攪拌を均一に行えるようにする。
この場合、索条９の長さは、水位変動に追従して曝気機１が一定の許容範囲内で浮沈して、水面に対する曝気機１の設置位置を一定に保つことができるようにするため、中立位置で若干の余裕（弛み）が生じるように設定するようにする。
【００１２】
また、曝気機１は、図１及び図３に示す実施例のように、フロート８にて曝気機全体が浮遊状態に支持するようにするが、水面上に配置された回転方向を切り替えることができる電動機７の駆動軸の下端に、水中の所定深度に達する長さを有する回転軸２を鉛直に接続し、この回転軸２の周囲を、所定の間隔をあけて覆う円筒形状の筒体５を、水面下から水面上方にかけて配設し、さらにこの回転軸２に、２種類の攪拌羽根３，４を取り付けて構成する。
このフロート８は、特に限定されるものではないが、例えば、筒体５の外周部に取り付けるようにする。
【００１３】
この円筒形状の筒体５の上端は、汚水を周囲に飛散させることができるように、曝気機１の水上部と所定の間隔をあけて配設するとともに、筒体５の下端部は、ストレート又は図示するように漏斗状にやや拡開するように形成するようにし、これにより、筒体５の下方の槽底部の汚水を、該筒体５内に吸い込みやすくするようにする。
【００１４】
また、回転軸２に取り付ける２種類の攪拌羽根３，４を、好気運転時、筒体５内に送り込まれた汚水を吸い上げるための、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体５内水面下方位置になるように配設した上部攪拌羽根３と、好気運転時、汚水を筒体５内に送り込むとともに、嫌気運転時、汚水中に水流を発生させて攪拌を行うための、筒体５の下端より下方の水中に位置し、常に水中になるようにして配設した下部攪拌羽根４とに、分断して配設するとともに、汚水を周囲に飛散させることができるように、上部攪拌羽根３の上方部に逆円錐部材６を配設して形成するようにする。
【００１５】
この場合、攪拌羽根３，４は、水流を発生することができるものであれば、同じ構造としても、あるいは異なる構造としてもよく、その構造は図示のものに限定されない。
そして、攪拌羽根３，４を、上部攪拌羽根３と下部攪拌羽根４とに分断することにより、両者を異なる構造とすることが容易になる。
【００１６】
次に、この曝気機１の動作について説明する。
まず、好気運転の開始時には、図１に示すように、電動機７により回転駆動される回転軸２を一方向に回転することにより、筒体５の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根４によって、汚水処理槽Ａ内の汚水に、汚水処理槽Ａ内中央部に上向きの水流１０が発生し、この上向きの水流１０により汚水を筒体５内に送り込むようになる。これにより、少なくともその下部の一部が筒体５内水面下方位置になるように配設されていた上部攪拌羽根３が、この筒体５内を上昇するよう筒体５内に送り込まれた汚水を吸い上げるようになり、逆円錐部材６に衝突して筒体５の上端との隙間より噴水のように汚水を周囲に飛散させる。
【００１７】
この周囲に飛散した汚水が、汚水水面に落下する際、汚水中へ空気を送り込むようになり、また汚水の水滴飛散による空気との接触とが行えるようになる。
以後、継続的に噴水のように汚水を周囲に飛散させてエアレーションによる好気運転を行うことができる。
また、これと併せて、筒体５の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根４によって、汚水処理槽Ａの中心部では、上向きの水流１０が発生し、これが、汚水処理槽Ａに循環水流を発生させて汚水処理槽Ａ全体の攪拌を行うことができる。
【００１８】
なお、回転軸２の回転開始時は、少なくともその下部の一部が筒体５内水面下方位置になるように配設した上部攪拌羽根３は、筒体５の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根４によって発生する上向き水流１０により、汚水が筒体５内に送り込まれることによって、筒体５内が汚水で充満すると、上部攪拌羽根３によって、筒体５内に送り込まれた汚水を連続して吸い上げることができる。
【００１９】
一方、嫌気運転時には、図２に示すように、電動機７により回転駆動される回転軸２を逆方向に回転することにより、筒体５の下端より下方の水中に位置する下部攪拌羽根４によって、汚水処理槽Ａの中心部では、下向きの水流１１が発生し、これが、汚水処理槽Ａに循環水流を発生させて汚水処理槽Ａ全体の攪拌を行うことができる。
【００２０】
なお、この嫌気運転時には、曝気機１の逆方向の回転により発生する下向きの水流１１にて、フロート８にて浮遊状態で、索条９にて繋留されている曝気機全体にその反力が作用するようになって、好気運転時の水面に対する位置よりもフロート８ごと曝気機全体が浮上するようになり、このため上部攪拌羽根３は、筒体５内の水面より完全に上方位置となり、筒体５内で空転し、水面を打つ接触音による騒音を発生するのを防いで静粛に運転でき、かつ嫌気運転に悪影響を及ぼさないようにすることができる。
なお、曝気機１の好気運転、嫌気運転によるその回転方向に関係なく、曝気機１は索条９にて繋留されているので、その回転による反力を拘束することができ、水位の変化には許容範囲内で浮沈を許容されることから、水位変動に追従し、水面に対する曝気機１の設置位置を一定に保つことができるため、安定した汚水の曝気攪拌、嫌気攪拌が行える。
【００２１】
以上、本発明の曝気機について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の曝気機によれば、曝気機をフロートにて水面に浮遊するように支持するとともに、攪拌羽根を、筒体内に配設される上部攪拌羽根と、常に汚水中に浸漬するようにした下部攪拌羽根とに分断し、かつ、上部攪拌羽根を、嫌気運転時に筒体内水面上方位置になるように、好気運転開始時に少なくともその下部の一部が筒体内水面下方位置になるように配設したことにより、嫌気攪拌時において曝気機の回転による反力で上部攪拌羽根を上昇できるため、上部攪拌羽根と水面とが接触しないから水面との接触による騒音発生を未然に防止して静粛な運転が可能となり、また、水位変動に追従し、水面に対する曝気機の設置位置を一定に保つことができるため、複雑な昇降機構を省略することができ、曝気機の構造が簡易となり、維持管理が容易で、信頼性の高い曝気機を得ることができる。
【００２３】
また、曝気機の稼働により回転反力が発生しても、索条にてその回転反力を拘束し、しかも水位の変動に対しては浮沈するようにすることができるので、簡単な機構で安定した汚水の曝気、嫌気攪拌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の曝気機の一実施例を示し、好気運転を行っている状態を示す断面図である。
【図２】同嫌気運転を行っている状態を示す断面図である。
【図３】曝気機の拡大図である。
【符号の説明】
Ａ    汚水処理槽
１    曝気機
２    回転軸
３    上部攪拌羽根
４    下部攪拌羽根
５    筒体
６    逆円錐部材
７    電動機
８    フロート
９    索条（ワイヤー）
１０  上向きの水流
１１  下向きの水流
【図１】
2005000714.tif 000003
【図２】
2005000714.tif 000004
【図３】
2005000714.tif 000005