(57)【要約】【課題】少ない消費エネルギで、水と大気との接触を効果的に、かつ継続的に行い、空気中の酸素の溶解率を向上させるようにした曝気装置を提供すること。【解決手段】電動機１にて回転する攪拌軸２に少なくとも１つの攪拌羽根３を取り付けて構成する曝気機本体Ｂと、この曝気機本体Ｂの下部に取り付け、かつ攪拌羽根３の外周を囲むように形成した円筒５を中央部に形成するとともに、上面７が、下段側の円板７２、７３の外径を上段側の円板７１の外径よりも大きくなる階段形としたエアレーション装置Ａとより構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機にて回転する攪拌軸に少なくとも１つの攪拌羽根を取り付けた曝気機本体と、この曝気機本体の下部に取り付け、かつ前記攪拌羽根の外周を囲むように形成した円筒を中央部に形成するとともに、上面が、下段側の円板の外径を上段側の円板の外径よりも大きくなる階段形としたエアレーション装置とより構成したことを特徴とする曝気装置。
【請求項２】
エアレーション装置を、径が異なる複数枚の円板を、円筒体の外周に一体に配設し、かつ内部を気密としたフロート形に構成したことを特徴とする請求項１記載の曝気装置。
【請求項３】
エアレーション装置を、吊下ロッドにて径が異なる複数枚の円板を吊垂支持して構成したことを特徴とする請求項１記載の曝気装置。
【請求項４】
径が異なる複数枚の円板を、それぞれその外周縁部を低くなる傾斜面としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の曝気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曝気装置に関し、特に、少ない消費エネルギで、水と大気との接触を効果的に行い、空気中の酸素の溶解率を向上させるようにした曝気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚水を好気性処理する場合、汚水表面を回転する攪拌羽根にて強制的に攪拌して曝気するようにした水面攪拌式の曝気装置、また汚水中、特に限定されるものではないが、汚水の底部位置に配設した散気管から空気の気泡を放出して曝気するようにした散気管式曝気装置等が提案されている。
【０００３】
ところで、水面攪拌式の曝気装置は、汚水の水面位置に配設した攪拌羽根を電動機にて強制的に回転させ、この攪拌羽根の回転によって汚水の表面部を攪拌し、かつこの攪拌時に空気を微細化するとともに、この空気の気泡を汚水中に混入するように攪拌して空気中の酸素を水中に溶解させるようにするもので、酸素の溶解は攪拌羽根の大きさとその形状及びその回転速度にほぼ比例する。
また、散気管式曝気装置は、槽底部に配設した散気管に高圧の空気を送って散気管から汚水中に気泡として放出するようにするもので、この気泡が汚水中を浮上する際、気泡中の酸素を水中に溶解させるようにしたもので、空気の噴出量に応じて酸素溶解を高めるようにしている。
【０００４】
このため、この水面攪拌式曝気装置においては、曝気のための攪拌羽根の回転に大きな動力を要するとともに、水面部のみしか攪拌曝気できないので、酸素の溶解には限度があり、曝気のエネルギ効率を上げる、すなわち、投入する動力の単位動力当たりの酸素移動速度をより高くすることにも限度があるという問題があった。
また、散気管式曝気装置においては、散気管を配設する槽が深くなれば、これに送気する圧力も高くする必要があり、さらには散気管はしばしば目詰まりが生じるため、定期的に清掃する手数を要するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の曝気装置の有する問題点に鑑み、少ない消費エネルギで、水と大気との接触を効果的に、かつ継続的に行い、空気中の酸素の溶解率を向上させるようにした曝気装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の曝気装置は、電動機にて回転する攪拌軸に少なくとも１つの攪拌羽根を取り付けた曝気機本体と、この曝気機本体の下部に取り付け、かつ前記攪拌羽根の外周を囲むように形成した円筒を中央部に形成するとともに、上面が、下段側の円板の外径を上段側の円板の外径よりも順次大きくなる階段形としたエアレーション装置とより構成したことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、エアレーション装置を、径が異なる複数枚の円板を、円筒体の外周に一体に配設し、かつ内部を気密としたフロート形に構成することができる。
【０００８】
また、この場合において、エアレーション装置を、径が異なる複数枚の円板を、吊下ロッドにて吊垂支持して構成することができる。
【０００９】
また、この場合において、径が異なる複数枚の円板を、それぞれその外周縁部を低くなる傾斜面とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の曝気装置によれば、電動機にて回転する攪拌軸に少なくとも１つの攪拌羽根を取り付けた曝気機本体と、この曝気機本体の下部に取り付け、かつ前記攪拌羽根の外周を囲むように形成した円筒を中央部に形成するとともに、上面が、下段側の円板の外径を上段側の円板の外径よりも順次大きくなる階段形としたエアレーション装置とより構成しているから、羽根の周囲を覆う円筒の上端部から水があふれ出るために、僅かなエネルギを与えるのみで、流れ出た水は、重力で段状の円板を下り落ちながら外周方向に流れるとき、重力により多段円板に衝突し、一部は水滴となり大気との接触により、酸素の水への溶解が促進され、さらにエアレーション装置の上面に沿って流下する汚水の流速にて汚水を槽内全体において攪拌することができる。
【００１１】
また、エアレーション装置を、径が異なる複数枚の円板を、円筒体の外周に一体に配設し、かつ内部を気密としたフロート形に構成することにより、曝気装置全体を水面に浮遊させることができ、水位の変化に追従して曝気装置も浮沈するので、水位の変化に関係なく、汚水の曝気攪拌を効率的に行うことができる。
【００１２】
また、エアレーション装置を、吊下ロッドにて径が異なる複数枚の円板を吊垂支持して構成することにより、吊り下げる円板の数を簡単に変更することができ、また吊下ロッドを引き上げるだけで曝気装置を槽内から引き上げることができるので、メンテナンスが容易に行うことができる。
【００１３】
また、径が異なる複数枚の円板を、それぞれその外周縁部を低くなる傾斜面とすることにより、円筒から流れ出た水は、段状で傾斜した円板の内周側から外周側へ確実に下り落ちるので、汚水の攪拌を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の曝気装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に、本発明の曝気装置の第１実施例を示す。
この曝気装置は、電動機１にて回転する攪拌軸２に少なくとも１つの攪拌羽根３を取り付けて構成する曝気機本体Ｂと、この曝気機本体Ｂの下部に取り付け、かつ前記攪拌羽根３の外周を囲むように形成した円筒５を中央部に形成したエアレーション装置Ａとより構成するようにしている。
なお、円筒内に挿入される攪拌軸２は、垂直又は略垂直となるように設置するようにする。
【００１６】
曝気機本体Ｂは、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、所要の能力を備えた電動機１の電動機軸に所要長の攪拌軸２を取り付け、この攪拌軸２に少なくとも１つ、或いは図に示すように１つの攪拌羽根３と、整流用の整流羽根４とを取り付けて構成する。
この一方の攪拌羽根３は、特に限定されるものではないが、例えば、スクリュー式とし、回転により水を攪拌すると共に円筒内を上方へ押し上げる作用を有するようにするものとし、また他方の整流羽根４は、下方位置の攪拌羽根３より押し上げられてくる水を曝気機本体Ｂの外周方向（放射方向）へ押し広げて噴出するように、下面が逆円錐形をした円盤形とし、かつ攪拌羽根３の外径よりも大径となるようにする。
【００１７】
また、曝気機本体Ｂの下方位置に配設されるエアレーション装置Ａは、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、内径はストレートとなる円筒５を備えた気密フロート形とし、この円筒５内に、前記曝気機本体Ｂの攪拌羽根３が挿入されるようになって、恰も攪拌羽根３の外周部を円筒５にて覆われるように形成するとともに、該フロート形のエアレーション装置Ａに作用する浮力を、該エアレーション装置Ａと曝気機本体Ｂとの重量を支え、水面に浮遊するように設定し、さらに、底面の形状は特に限定されるものではないが、例えば、水面に浮遊し易いよう平坦に底６とし、上面７は階段状とするようにする。
また、この上面７は、径が異なる複数枚、特に限定されるものではないが、例えば、３枚の円板７１、７２、７３を上下方向に所定の間隔をあけて配設するが、この場合、下段側の円板の外径を上段側の円板の外径よりも大きくなるようにする。
なお、必要に応じて、各段の円板をそれぞれその外周縁部を低くなる傾斜面とすることができる。
【００１８】
内部を気密としたフロート形のエアレーション装置Ａと曝気機本体Ｂとは、複数本の連結ロッド７５、７５にて互いに連結固定する。
この場合、曝気機本体Ｂの電動機取付板１１とエアレーション装置Ａの最上段の円盤７１とを、エアレーション装置Ａ、曝気機本体Ｂ間に攪拌曝気水が曝気機本体Ｂの外周へ、放射方向に飛散されるような間隔をあけて連結し、このエアレーション装置Ａ、曝気機本体Ｂ間に前記整流羽根４が位置するようにする。
【００１９】
次に、本発明の作用について説明する。
エアレーション装置Ａ上に曝気機本体Ｂを配置し、連結ロッド７５、７５を介して一体とするとともに、攪拌羽根３を円筒５内に、回転可能に挿入するようにして取り付けて曝気装置を組み立てる。
そして、この曝気装置を、フロート形のエアレーション装置Ａの作用にて曝気槽等の汚水水面に浮遊させて電動機１を駆動すると、該電動機１にて攪拌羽根３、整流羽根４が同時に回転する。この攪拌羽根３の回転により攪拌羽根３の周囲の汚水は攪拌されると共に、円筒５内の汚水は攪拌羽根３の回転にて上昇水流が発生し、これにより円筒下方水域の汚水を順次円筒内に吸い上げるようになる。
【００２０】
この円筒５内を上昇してきた汚水は、円筒上部に配置された整流羽根４の下面の逆円錐形面に衝突した後、上昇方向から水平方向へ変換され、エアレーション装置Ａ、曝気機本体Ｂ間の隙間から放射方向へ放出される。
この隙間から放出される汚水の放出力が弱く、上端から汚水を飛散させるだけの大きなエネルギがなくても、エアレーション装置Ａの階段状をした上面７、すなわち、径が異なる複数枚の円板７１、７２、７３を、汚水の重力にて順次上の円板７１から下方の円板７２、７３へ下り落ちるように流下するとき、各段の円板に衝突し、その衝突力にて汚水の一部が水滴となり大気との接触が行われ、酸素が汚水に溶解する。
このようにして、汚水は、エアレーション装置Ａの階段状をした上面７を流下するとき、及び汚水の水面８に衝突するとき、汚水の一部が水滴になりエアレーションが効率的に行われる。
また、汚水の水面に流下した汚水は、その流下力にて水面を打ち叩くようになって酸素を溶解し、かつ汚水に循環水流を発生させて、槽内全体の攪拌を行うことができる。
【実施例２】
【００２１】
図２に、本発明の曝気装置の第２実施例を示す。
この曝気装置は、上記第１実施例のフロート式のエアレーション装置Ａに代えて、吊下ロッド９を用いて梁等の固定物１０から曝気装置を曝気槽内の所定位置に吊垂支持するようにしたものである。  
このエアレーション装置Ａは、攪拌羽根３の外周を囲むようにした円筒５の外周部に、径が異なり、上段側から順次径が大きくなる異径とした複数枚の円板７１、７２、７３を階段状に配設するとともに、各段の円板と円筒とは固定し、さらに各段の円板間を連結具７４にて連結固定して構成するようにする。
なお、第２実施例の作用は、第１実施例と同じである。
【００２２】
以上、本発明の曝気装置について、複数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、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、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。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の曝気装置は、少ない消費エネルギで、水と大気との接触を効果的に、かつ継続的に行い、空気中の酸素の溶解率を向上させるという特性を有していることから、汚水処理用の曝気の用途に好適に用いることができるほか、例えば、集落排水等の処理、エアレーションを必要とする処理の用途にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の曝気装置の第１実施例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の曝気装置の第２実施例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ    エアレーション装置
Ｂ    曝気機本体
１    電動機
２    攪拌軸
３    攪拌羽根
４    整流羽根
５    円筒
６    底
７    上面
７１  円板
７２  円板
７３  円板
７４  連結具
７５  連結ロッド
８    水面
９    吊下ロッド
１０  固定物
【図１】
2005305257.tif 000003
【図２】
2005305257.tif 000004