(57)【要約】【課題】下水管路へ微生物活性の維持に必要とする十分な酸素を供給することができる下水圧送管路系の浄化処理方法および装置を提供する。【解決手段】ポンプ１２によって下水を圧送する下水圧送管路系において、ポンプ１２に接続する下水管路１３の内部、もしくはポンプ１２を設置したマンホール１１の内部に滞留する下水中に注入気体として酸素もしくはオゾンを含む気体を注入するものであって、注入気体が気泡径の分布において０．１μｍ〜２００μｍの範囲にピークを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプによって下水を圧送する下水圧送管路系において、ポンプに接続する下水管路中、もしくはポンプを設置したマンホール内に滞留する下水中に酸素もしくはオゾンを含む気体を注入するものであって、前記気体が気泡径の分布において０．１μｍ〜２００μｍの範囲にピークを有することを特徴とする下水圧送管路系の浄化処理方法。
【請求項２】
マンホールにポンプを設置し、上流側の下水管路からマンホールに流れ込んだ下水をポンプによって下流側の下水管路へ送り出す下水圧送管路系において、下水管路を流れる下水に微細気泡を混気する微細気泡発生装置を備えたことを特徴とする下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項３】
微細気泡の気泡径が０．１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項２記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項４】
微細気泡発生装置は、内周面が筒状をなすケーシングの内部に、外周面が筒状をなす気体供給部を配置し、ケーシングの内周面と気体供給部の外周面の間に下水が流れる混気流路を形成してなり、混気流路が一端で下水管路の上流側管路に連通し、他端で下水管路の下流側管路に連通し、酸素もしくはオゾンを含む気体の気体供給源に連通する気体供給部が微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなることを特徴とする請求項２又は３記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項５】
混気流路において下水が旋回して流れることを特徴とする請求項４記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項６】
気体供給部は外周面が円筒状をなし、ケーシングは内周面が円筒状をなして下水管路の上流側管路に連通する液体供給口を有し、液体供給口が混気流路へ接線方向に接続することを特徴とする請求項４又は５記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項７】
微細気泡発生装置は、酸素もしくはオゾンを含む気体の気体供給源に連通するケーシングの内部に内周面が筒状をなす気体供給部を配置し、気体供給部の内部に下水が流れる混気流路を形成してなり、混気流路が一端で下水管路の上流側管路に連通し、他端で下水管路の下流側管路に連通し、気体供給部が微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなることを特徴とする請求項２又は３記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項８】
混気流路において液体が旋回して流れることを特徴とする請求項７記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【請求項９】
気体供給部は内周面が円筒状をなし、混気流路が一端で液体供給部に連通し、液体供給部は下水管路の上流側管路に連通する液体供給口と、内周面が円筒状をなして混気流路へ連通する液体流路とを有し、液体供給口が液体流路へ接線方向に接続することを特徴とする請求項７又は８記載の下水圧送管路系の浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水圧送管路系の浄化処理方法および装置に関し、下水管路における悪臭の発生を防止する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧送式の下水管路は、例えば図１０に示すように、下水管路１の途中にマンホール２を設け、マンホール２にポンプ３を設置し、上流側の下水管路１からマンホール２に流れ込んだ下水をポンプ３によって下流側の下水管路１へ送り出している。
【０００３】
このような圧送式の下水管路１においてポンプ３は常時運転しておらず、マンホール２の水位が予め定める運転開始水位に達した時点でポンプ３が起動して送水を行い、マンホール２の水位が予め定める運転停止水位に達した時点でポンプ３は停止する。
【０００４】
ところで、下水管路１は嫌気性の環境下にあり、下水管路１の途中に下水が滞留すると腐敗によって悪臭の原因物質である硫化水素等が発生し、次回の送水時に下流側のマンホール２へ悪臭の原因物質が押し出される。
【０００５】
この悪臭を防止するために、図１０に示すように、下水管路１の途中にコンプレッサー４で空気を吹き込んでいる。
また、特許文献１においては、マンホールポンプ場が、圧送管から分岐した返送管と、返送管を開閉する開閉弁と、自吸式のエアレーションミキサと、圧送管に接続した水中ポンプとを備えている。
【０００６】
この構成において、水中ポンプの運転停止状態が所定時間続く場合には、返送管の開閉弁を開放し、マンホールポンプ場のポンプ井に圧送管内の汚水を返送し、エアレーションミキサを起動し、返送した汚水に酸素を供給し、汚水の曝気処理を行う。次に、エアレーションミキサの運転を停止し、その後所定時間が経過すると、水中ポンプを起動し、汚水を圧送管に再び圧送している。
【０００７】
また、特許文献２では、下水圧送用ポンプと空気注入コンプレッサーとを備えた下水圧送管路において、前記空気注入コンプレッサーと前記下水圧送用ポンプとを平行運転し、下水圧送用ポンプが停止した後、一定時間経過後に下水圧送用ポンプを駆動しない場合にのみ空気注入コンプレッサーを単独駆動している。
【０００８】
また、特許文献３では、汚水圧送管内の底部に長手方向の適当間隔おきに空気吹出し穴を設けた空気管を配設し、圧送用のポンプの停止時にも空気吹出し穴から下水中に空気を気泡状に吹き出すことにより、汚水を攪拌、曝気して好気性状態を保ち、硫化水素の発生を抑制し、浄化機能を向上させている。
【特許文献１】特開２００５−２４８５１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１７２７５６号公報
【特許文献３】特開平７−１５０６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の構成においては、コンプレッサー４で下水管路１に直接に空気を吹き込むために、空気の気泡径が数ｍｍから数ｃｍの範囲にあり、気泡径が大きいために下水への溶解速度（溶解効率）が低く、結果として下水の溶存酸素濃度が低くなる。
【００１０】
このため、下水管路内の好気性微生物へ必要量の酸素を十分に供給するためには大量の空気を供給する必要があり、消費するエネルギーが大きく、運転コストが高くなる。また、溶解しない空気が管内に気溜りを形成し、ポンプの運転時に送水を阻害するので、ポンプの運転が不安定となり、ポンプの消費電力が増加し、あるいはポンプが損傷する原因となっていた。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するものであり、下水管路へ微生物活性の維持に必要とする十分な酸素を供給することができる下水圧送管路系の浄化処理方法および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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の下水圧送管路系の浄化処理方法は、ポンプによって下水を圧送する下水圧送管路系において、ポンプに接続する下水管路中、もしくはポンプを設置したマンホール内に滞留する下水中に酸素もしくはオゾンを含む気体を注入するものであって、前記気体が気泡径の分布において０．１μｍ〜２００μｍの範囲にピークを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の下水圧送管路系の浄化処理装置は、マンホールにポンプを設置し、上流側の下水管路からマンホールに流れ込んだ下水をポンプによって下流側の下水管路へ送り出す下水圧送管路系において、下水管路を流れる下水に微細気泡を混気する微細気泡発生装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、微細気泡の気泡径が０．１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする。
また、微細気泡発生装置は、内周面が筒状をなすケーシングの内部に、外周面が筒状をなす気体供給部を配置し、ケーシングの内周面と気体供給部の外周面の間に下水が流れる混気流路を形成してなり、混気流路が一端で下水管路の上流側管路に連通し、他端で下水管路の下流側管路に連通し、酸素もしくはオゾンを含む気体の気体供給源に連通する気体供給部が微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなることを特徴とする。
【００１５】
また、混気流路において下水が旋回して流れることを特徴とする。
また、気体供給部は外周面が円筒状をなし、ケーシングは内周面が円筒状をなして下水管路の上流側管路に連通する液体供給口を有し、液体供給口が混気流路へ接線方向に接続することを特徴とする。
【００１６】
また、微細気泡発生装置は、酸素もしくはオゾンを含む気体の気体供給源に連通するケーシングの内部に内周面が筒状をなす気体供給部を配置し、気体供給部の内部に下水が流れる混気流路を形成してなり、混気流路が一端で下水管路の上流側管路に連通し、他端で下水管路の下流側管路に連通し、気体供給部が微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなることを特徴とする。
【００１７】
また、混気流路において液体が旋回して流れることを特徴とする。
また、気体供給部は内周面が円筒状をなし、混気流路が一端で液体供給部に連通し、液体供給部は下水管路の上流側管路に連通する液体供給口と、内周面が円筒状をなして混気流路へ連通する液体流路とを有し、液体供給口が液体流路へ接線方向に接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、下水管路中、もしくはマンホール内に滞留する下水中に注入する酸素もしくはオゾンを含む気体が、その気泡径の分布において０．１μｍ〜２００μｍの範囲にピークを有することにより、注入気体の溶解速度が高くなり、微生物活性の維持に必要とする十分な下水中の溶存酸素濃度を、従来よりも少ない気体量で達成でき、短時間で悪臭を低減でき、消費するエネルギーが小さくなり、運転コストを抑制できる。
【００１９】
また、気泡径が小さいことにより、気泡同士が合体し難く、水流に連行され易く、浮上し難くなるので、管路中における気泡の移動距離が長くなって気溜りが生じ難くなり、送水を阻害する要因とならないので、ポンプの運転が不安定となることがなく、ポンプの消費電力が増加せず、ポンプが損傷する原因とならない。
【００２０】
また、下水管路の限られた空間中に微細気泡発生装置によって酸素もしくはオゾンを含む気体を微細気泡として混気することにより、下水管路を流れる下水に対する注入気体の溶解速度が高くなり、結果として下水管路中の下水へ微生物活性の維持に必要とする十分な酸素を供給することができる。
【００２１】
微細気泡発生装置は、気体供給部の表面上に微小な半気泡状に噴出する酸素もしくはオゾンを含む気体を下水の旋回流が気体供給部の表面に沿って剪断することで微細気泡を発生させ、発生した微細気泡を下水の旋回流が連行する。このため、微生物活性のために必要十分な量の酸素もしくはオゾンを含む気体を微細気泡として下水中に容易に混気することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、下水圧送管路系は、マンホール１１にポンプ１２を設置し、上流側の下水管路１３からマンホール１１に流れ込んだ下水をポンプ１２によって下流側の下水管路１３へ送り出すものであり、浄化処理装置をなす微細気泡発生装置１４を備えている。本実施の形態において、微細気泡発生装置１４は下水管路１３の途中に注入気体として酸素もしくはオゾンを含む気体を注入するものであるが、この注入気体としては酸素ガス、空気、オゾンガス、オゾン化空気等の酸素もしくはオゾンを含むものであれば良い。また、微細気泡発生装置１４としてはマンホール１１の内部に設置して大気中の空気を吸い込む自吸式のものを使用することも可能である。
【００２３】
図２に示すように、微細気泡発生装置１４は、内周面が筒状をなすケーシング２１の内部に、外周面が筒状をなす気体供給部２２を配置し、ケーシング２１の内周面と気体供給部２２の外周面の間に下水が流れる混気流路２３を形成してなる。
【００２４】
混気流路２３は一端で下水管路１３の上流側管路に連通し、他端で下水管路１３の下流側管路に連通し、気体供給部２２にコンプレッサー２４を接続している。コンプレッサー２４は吸込側が注入気体の供給源（例えば大気、オゾン発生装置）に連通しており、気体供給部２２が微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなる。本実施の形態では気体供給部２２がセラミックス製の多孔壁体からなり、微細孔から噴出する微細気泡の気泡径が０．１μｍ〜２００μｍ以下となる。
【００２５】
上記の構成により、コンプレッサー２４により注入気体を供給し、気体供給部２２を通して混気流路２３に供給する。この混気流路２３に噴出する微細気泡を気体供給部２２の外周面に沿って流れる下水が連行することで、ポンプ１２に接続する下水管路１３の内部に（自吸式の場合はポンプ１２を設置したマンホール１１に滞留する下水中に）注入気体を注入する。
【００２６】
この注入気体がその気泡径の分布において０．１μｍ〜２００μｍの範囲にピークを有するものであることにより、注入気体の溶解速度が高くなり、微生物活性の維持に必要とする十分な下水中の溶存酸素濃度を、従来よりも少ない気体量で達成でき、短時間で悪臭を低減でき、コンプレッサー２４で消費するエネルギーが小さくなり、運転コストを抑制できる。
【００２７】
ここで、表１および図９において、注入気体の各平均気泡径における注入気体が飽和するまでの時間Ｔｘおよびそのときの溶存酸素濃度を説明する。
【００２８】
【表１】
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表１および図９に示すように、平均気泡径が小さくなるほどに注入気体が飽和するまでの時間が短くなり、飽和時における溶存酸素濃度が高くなる。平均気泡径が０．１μｍより小さくすると圧力損失が大きくなって非現実的なものとなり、平均気泡径が１０ｍｍより大きくなると微生物活性の維持に必要とする十分な下水中の溶存酸素濃度の達成が困難となる。
【００２９】
また、気泡径が小さいことにより、気泡同士が合体し難く、水流に連行され易く、浮上し難くなるので、下水管路１３の管路中における気泡の移動距離が長くなって管路中に気溜りが生じ難くなり、ポンプ１２による送水を阻害する要因とならないので、ポンプ１２の運転が不安定となることがなく、ポンプ１２の消費電力が増加せず、ポンプ１２が損傷する原因とならない。
【００３０】
また、下水管路１３の限られた空間中に微細気泡発生装置１４によって注入気体を微細気泡として混気することにより、下水管路１３を流れる下水に対する注入気体の溶解速度が高くなり、結果として下水管路１３の下水へ微生物活性の維持に必要とする十分な酸素を供給することができる。
【００３１】
また、微細気泡発生装置１４は、図３に示す構成とすることも可能である。図３に示すように、微細気泡発生装置１４は、ケーシング２１の内部に、内周面が円筒状をなす気体供給部２２を配置し、気体供給部２２の内部に下水が流れる混気流路２３を形成しており、混気流路２３は一端で下水管路１３の上流側管路に連通し、他端で下水管路１３の下流側管路に連通し、ケーシング２１にコンプレッサー２４を接続している。
【００３２】
上記の構成により、コンプレッサー２４により注入気体を供給し、気体供給部２２を通して混気流路２３に供給する。この混気流路２３に噴出する微細気泡を気体供給部２２の内周面に沿って流れる下水が連行する。
【００３３】
また、微細気泡発生装置１４は、図４〜図７に示す構成とすることも可能である。ここでは、微細気泡発生装置１４のケーシング５１は、内周面が円筒状をなす外筒部５２と、外筒部５２の両端に配置するフランジ部５３、５４と、一方のフランジ部５３に水密に接合し、ボルト等の締結部材（図示省略）によって取り付けた端板５５とからなる。
【００３４】
ケーシング５１の外筒部５２の内部には内筒を形成する気体供給部５６を同心状に配置しており、気体供給部５６は外周面が円筒状をなし、微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなり、本実施の形態においては、気体供給部５６がセラミックス製の多孔壁体からなる。
【００３５】
ケーシング５１の外筒部５２の内周面と気体供給部５６の外周面の間には下水が旋回流で流れる混気流路５７を形成しており、混気流路５７はケーシング５１の軸心方向の一端で開口し、他端がゴムスカート５８で水密に閉栓されている。ゴムスカート５８は気体供給部５６の端部に外嵌して一方のフランジ部５３に保持されており、気体供給部５６と端板５５の間、気体供給部５６と外筒部５２の間に介装している。
【００３６】
端板５５およびゴムスカート５８には気体供給部５６の内部流路に連通する貫通孔５５ａ、５８ａを形成しており、端板５５の貫通孔５５ａにはねじ込み管継手５９を接続している。ねじ込み管継手５９は端板５５の貫通孔５５ａに螺合するニップル５９ａとコンプレッサー２４に接続するソケット５９ｂからなる。
【００３７】
気体供給部５６の一端には栓体６０を水密に接着固定しており、気体供給部５６の内部に挿通したロッド６１の一端が栓体６０に連結されている。ロッド６１は他端がニップル５９ａからソケット５９ｂの内部に突出しており、この他端に螺合する蝶ナット６２を締め付けることで、ロッド６１を介して栓体６０を抜け止めしている。
【００３８】
ケーシング５１の他方のフランジ部５４には噴出部６３がボルト等の締結部材（図示省略）によって固定されており、噴出部６３はケーシング５１のフランジ部５４に水密に接合するフランジ部６４とレヂューサ６５からなり、レヂューサ６５は途中に縮径部６５ａを有し、拡径する先端開口６５ｂが下水管路１３の下流側管路に連通している。
【００３９】
ケーシング５１は下水管路１３の上流側管路に連通する液体供給口６６を有しており、液体供給口６６は混気流路５７へ接線方向に接続している。液体供給口６６は下水管路１３を接続するための連結部６６ａと、混気流路５７に接続する接続口６６ｂとを有し、接続口６６ｂに注水角度調整部６７を配置している。
【００４０】
注水角度調整部６７は液体供給口６６の接続口６６ｂに挿入する櫛歯状の二本のガイド部材６７ａと、ガイド部材６７ａを保持するフランジ部６７ｂからなり、フランジ部６７ｂを連結部６６ａおよび接続口６６ｂのフランジ部６６ｃ、６６ｄの間に介装し、ボルト等の締結部材（図示省略）で固定している。
【００４１】
注水角度調整部６７はガイド部材６７ａの傾斜角度が異なるものを複数用意し、それらを取り替えることで旋回流の旋回ピッチを設定変更することができる。
上記の構成において、ポンプ１２によって供給する下水を、液体供給口６６を通して混気流路５７へ供給する。注水角度調整部６７から混気流路５７へ流入する下水は、ガイド部材６７ａに案内されて気体供給部５６および混気流路５７の軸心に対して傾斜するように混気流路５７へ流入し、混気流路５７を旋回流で流れる。
【００４２】
ここで、ガイド部材６７ａの傾斜角度が異なる注水角度調整部６７を使用すると、旋回流の旋回ピッチが変わり、旋回流が混気流路５７を流れる間に気体供給部５６の外周面に沿って流れる距離が変化する。
【００４３】
ガイド部材６７ａに案内されて混気流路５７へ流入する際に、流入水が気体供給部５６および混気流路５７の軸心に対して傾斜する角度が９０°に近いほどに、気体供給部５６の外周面に沿って流れる距離が長くなり、気体供給部５６の外周面における旋回角速度が速くなる。
【００４４】
ガイド部材６７ａに案内されて混気流路５７へ流入する際に、流入水が気体供給部５６および混気流路５７の軸心に対して傾斜する角度が０°に近いほどに、気体供給部５６の外周面に沿って流れる距離が短くなり、気体供給部５６の外周面における旋回角速度が遅くなる。
【００４５】
一方、コンプレッサー２４から加圧した注入気体を、ねじ込み管継手５９を通して気体供給部５６へ供給する。下水が混気流路５７を旋回流で流れる状態において、注入気体が気体供給部５６の微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなる壁体を通して外周面から混気流路５７へ噴出する。
【００４６】
このとき、旋回流が気体供給部５６の外周面に沿って流れ、気体供給部５６の外周面上に微小な半気泡状に噴出する気体を旋回流が気体供給部５６の外周面に沿って剪断することで微細気泡が発生し、発生した微細気泡を旋回流が気体供給部５６の外周面から連行することで微細気泡が連続して発生する。
【００４７】
この際に、気体供給部５６の外周面における旋回流の旋回角速度が速いほどに微細気泡の粒径が小さくなり、旋回流が気体供給部５６の外周面に沿って流れる距離が長くなるほどに連行する気泡量が多くなる。
【００４８】
したがって、供給する下水の流速と供給する注入気体量を調整することにより、任意量の注入気体を微細気泡として下水中に混気することができる。本実施の形態ではポンプ１２によって下水を混気流路５７に供給するので、十分な旋回流の流速を確保することができる。
【００４９】
微細気泡を伴う気液混相の旋回流は混気流路５７の一端の開口からケーシング５１の外部へ流れ出て噴出部６３へ流入する。噴出部６３へ流入した気液混相の旋回流は縮径部６５ａを通り、レヂューサ６５において旋回半径を拡径しながら移動し、先端開口６５ｂから下水管路１３の下流側管路へ流入する。
【００５０】
また、微細気泡発生装置１４は、図８に示す構成とすることも可能である。ここでは、微細気泡発生装置１４のケーシング７１は、気体供給口７２ａを備えた外套７２と、外套７２の両側の端部７３、７４のうちで一方の端部７３に水密に接合し、ボルト等の締結部材７１ａによって取り付けた端板７５とからなる。
【００５１】
ケーシング７１の外套７２の内部には気体供給部７６を配置しており、気体供給部７６は内周面が円筒状をなし、下水が旋回流で流れる混気流路７７を形成している。気体供給部７６は微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなり、本実施の形態ではセラミックス製の多孔壁体からなる。
【００５２】
混気流路７７はケーシング７１の軸心方向の一端で開口し、他端がゴムリング７８で水密に閉栓されている。ゴムリング７８は気体供給部７６の端部と端板７５との間に介装されている。
【００５３】
端板７５には気体供給部７６の混気流路７７に連通する貫通孔７５ａを形成しており、端板７５の貫通孔７５ａに液体供給部７９を接続している。
液体供給部７９は通水装置２４の連絡管２９の上流側管路に連通する液体供給口８０と、内周面が円筒状をなして混気流路７７へ連通する液体流路８１とを有している。
【００５４】
液体供給口８０は下水管路１３の上流側管路に接続するための連結部８０ａと、液体流路８１へ接線方向に接続する接続口８０ｂとを有しており、接続口８０ｂに注水角度調整部８２を配置している。
【００５５】
注水角度調整部８２は液体供給口８０の接続口８０ｂに挿入する櫛歯状の二本のガイド部材８２ａと、ガイド部材８２ａを保持するフランジ部８２ｂからなり、フランジ部８２ｂを連結部８０ａおよび接続口８０ｂの間に介装し、ボルト等の締結部材（図示省略）で固定している。注水角度調整部８２はガイド部材８２ａの傾斜角度が異なるものを複数用意し、それらを取り替えることで旋回流の旋回ピッチを設定変更することができる。
【００５６】
ケーシング７１の他方の端部７４には噴出部８３がボルト等の締結部材７１ｂによって固定されており、噴出部８３はケーシング７１の端部７４に水密に接合するフランジ部８４とレヂューサ８５からなり、レヂューサ８５は小径部８５ａから先端開口８５ｂへ向けて拡径し、先端開口８５ｂが下水管路１３の下流側管路に連通している。
【００５７】
上記の構成において、ポンプ１２により下水を、液体供給部７９の液体供給口８０を通して液体流路８１へ供給する。注水角度調整部８２から液体流路８１へ流入する下水は、ガイド部材８２ａに案内されて液体流路８１の軸心に対して傾斜するように液体流路８１へ流入し、液体流路８１および混気流路７７を旋回流で流れる。
【００５８】
ここで、ガイド部材８２ａの傾斜角度が異なる注水角度調整部８２を使用すると、旋回流の旋回ピッチが変わり、旋回流が混気流路７７を流れる間に気体供給部７６の内周面に沿って流れる距離が変化する。
【００５９】
ガイド部材８２ａに案内されて液体流路８１へ流入する際に、流入水が液体流路８１の軸心に対して傾斜する角度が９０°に近いほどに、気体供給部７６の内周面に沿って流れる距離が長くなり、気体供給部７６の内周面における旋回角速度が速くなる。
【００６０】
ガイド部材８２ａに案内されて液体流路８１へ流入する際に、流入水が液体流路８１の軸心に対して傾斜する角度が０°に近いほどに、気体供給部７６の内周面に沿って流れる距離が短くなり、気体供給部７６の外周面における旋回角速度が遅くなる。
【００６１】
一方、ブロア２３から加圧した注入気体を、気体供給口７２ａを通して気体供給部７６へ供給する。下水が混気流路７７を旋回流で流れる状態において、注入気体は気体供給部７６の微小孔を有する多孔体もしくは多孔質体からなる壁体を通して内周面から混気流路７７へ噴出する。
【００６２】
このとき、旋回流が気体供給部７６の内周面に沿って流れ、気体供給部７６の内周面上に微小な半気泡状に噴出する気体を旋回流が気体供給部７６の内周面に沿って剪断することで微細気泡が発生し、発生した微細気泡を旋回流が気体供給部７６の内周面から連行することで微細気泡が連続して発生する。
【００６３】
この際に、気体供給部７６の内周面における旋回流の旋回角速度が速いほどに微細気泡の粒径が小さくなり、旋回流が気体供給部７６の内周面に沿って流れる距離が長くなるほどに連行する気泡量が多くなる。
【００６４】
したがって、供給する下水の流速と供給する注入気体量を調整することにより、任意量の注入気体を微細気泡として下水中に混気することができる。本実施の形態ではポンプ１２によって下水を混気流路７７に供給するので、十分な旋回流の流速を確保することができる。
【００６５】
微細気泡を伴う気液混相の旋回流は混気流路７７の一端の開口からケーシング７１の外部へ流れ出て噴出部８３へ流入する。噴出部８３へ流入した気液混相の旋回流は小径部８５ａを通り、レヂューサ８５において旋回半径を拡径しながら移動し、先端開口８５ｂから下水管路１３の下流側管路へ流れ出る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態における浄化処理装置を示す模式図
【図２】同浄化処理装置の微細気泡発生装置を示す断面図
【図３】本発明の他の実施の形態における微細気泡発生装置を示す断面図
【図４】本発明の他の実施の形態における微細気泡発生装置を示す一部破断断面図
【図５】同気泡発生装置の噴出部を示す断面図
【図６】同気泡発生装置の要部を示す断面図
【図７】同気泡発生装置の要部を示す断面図
【図８】本発明の他の実施の形態における微細気泡発生装置を示す一部破断断面図
【図９】各平均気泡径における注入気体の飽和に要する時間と溶存酸素濃度の関係を示すグラフ図
【図１０】従来の浄化処理装置を示す模式図
【符号の説明】
【００６７】
１１  マンホール
１２  ポンプ
１３  下水管路
１４  微細気泡発生装置
２１  ケーシング
２２  気体供給部
２３  混気流路
２４  コンプレッサー
５１  ケーシング
５２  外筒部
５３、５４  フランジ部
５５  端板
５５ａ  貫通孔、
５６  気体供給部
５７  混気流路
５８  ゴムスカート
５８ａ  貫通孔
５９  ねじ込み管継手
５９ａ  ニップル
５９ｂ  ソケット
６０  栓体
６１  ロッド
６２  蝶ナット
６３  噴出部
６４  フランジ部
６５  レヂューサ
６５ａ  縮径部
６５ｂ  先端開口
６６  液体供給口
６６ａ  連結部
６６ｂ  接続口
６６ｃ、６６ｄ  フランジ部
６７  注水角度調整部
６７ａ  ガイド部材
６７ｂ  フランジ部
７１  ケーシング
７２  外套
７２ａ  気体供給口
７３、７４  端部
７５  端板
７５ａ  貫通孔
７６  気体供給部
７７  混気流路
７８  ゴムリング
７９  液体供給部
８０  液体供給口
８１  液体流路
８０ａ  連結部
８０ｂ  接続口
８２  注水角度調整部
８２ａ  ガイド部材
８２ｂ  フランジ部
８３  噴出部
８４  フランジ部
８５  レヂューサ
８５ａ  縮径部
８５ｂ  先端開口
【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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