(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置であって、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されていることを特徴とする浸漬型膜分離装置のための散気装置。
【請求項２】
枝管は、逆Ｔ字形に形成されて、鉛直部が水平部の中央部に連通するとともに、水平部の両端に空気噴出口が形成されていることを特徴とする請求項１記載の浸漬型膜分離装置のための散気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬型膜分離装置のための散気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機物濃度や窒素濃度の高い有機性汚水を処理するために、浸漬型膜分離装置が用いられている。この膜分離を利用した活性汚泥処理は、処理水質が安定し、維持管理も容易なことから、広く普及し始めている。
【０００３】
図１２は、膜分離装置を利用した一般的な水処理装置の概略構成を示す。ここでは、前処理設備２にて流入汚水１からの夾雑物を除去した後、流量調整槽３に貯留し、一定の流量にて生物処理槽４に供給するように構成されている。この生物処理槽４は、ばっ気槽にて構成され、槽内の活性汚泥により汚水中の有機物質を分解除去する。生物処理槽４における汚水中には膜分離装置５が浸漬設置されて、汚水を固液分離する。ろ液は、減菌槽６で減菌処理されて放流される。生物処理槽４における膜分離装置５よりも下方の位置には、散気装置７が設けられている。この散気装置７は、槽４の外部に設けられたブロワ８から空気の供給を受けて、槽４の内部へばっ気用の空気を放出するとともに、それにより生じた気泡を浮力の作用により膜分離装置５の表面に沿って上昇させることで、この膜分離装置５を洗浄させる役割をも果たす。
【０００４】
図１３および図１４は、従来の散気装置７の概略構成を示す。この従来の散気装置７は、図示のように、ブロワ８からの空気供給管１１に本管１２が接続された構成とされ、この本管１２は、この本管１２の上方に設置される膜分離装置の大きさに対応した広がりを有するループ状に形成されている。そして、このループ状の本管１２の底部を鉛直方向に貫通して下向きに開口する散気孔１３が、この本管１２の長さ方向に沿って複数形成されている。
【０００５】
このような構成であると、ブロワ８から空気供給管１１を経て本管１２に供給された空気１４は、散気孔１３から生物処理槽４の内部の汚水中に下向きに噴出され、浮力の作用により上向きの気泡流となって、本管１２よりも上方に設けられている膜分離装置に向かう。上述のように、散気孔１３を下向きに形成するとともに、この散気孔１３の直径を１０ｍｍ程度の小径とすることで、この散気孔１３をから噴出される空気１４の流速を向上させて、この散気孔１３が汚泥によって閉塞することが一応防止されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような浸漬型膜分離活性汚泥法を適用した水処理装置では、膜分離装置５によって活性汚泥の固液分離を完璧に行うことができるため、活性汚泥濃度を高くした運転が可能である点が、大きな特長となっている。しかし、汚泥濃度を高くすると、汚泥の粘性が増して、上述のように単に小径で下向きに形成しただけの散気孔１３では、閉塞が生じる危険性が増大してくる。この閉塞は、汚水中から散気孔１３を通って本管１２の内部に入り込んだ汚泥が、この本管１２の内部の空気によって乾燥されることによって発生するものである。
【０００７】
浸漬型膜分離活性汚泥法に用いられる散気装置７は、図１２に示すように膜分離装置５に付属しているのが普通であり、閉塞が生じたと思われる散気装置７を点検洗浄するためには、この散気装置７のみならず膜分離装置５をも一体に槽外に取り出す必要があり、作業が大掛かりになる。
【０００８】
そこで本発明は、浸漬型膜分離装置に付属する散気装置において、散気孔の閉塞を確実に防止できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置が、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたものである。
【００１０】
このような構成において、汚泥による散気装置の閉塞を防止するためには、散気孔すなわち空気噴出口における空気の噴出速度を速くすればよいが、口径の大きな本管に口径の小さな空気噴出口を単に貫通形成しただけのものでは、本管におけるこの空気噴出口の近傍のみしか空気流速が速くならず、したがって閉塞を効果的に防止できないところ、本発明によれば、合計断面積が本管の断面積よりも小さくなる複数の枝管を設けて、各枝管の内部の空気流速を本管の内部の空気流速よりも速くしたうえで、この枝管に鉛直部を設けて、この空気流速の速い部分の長さを確保したため、汚泥による閉塞の発生が効果的に防止されることになる。なお、鉛直部の長さは具体的には３０ｍｍ以上であるのが好適である。
【００１１】
また、散気のための空気量を増大させることなしに空気の噴出速度を速くするためには、それに伴って必然的に空気噴出口の数を少なくしなければならず、したがってその場合には、ばっ気を行うことができる部分の平面積が小さくなってしまうが、本発明によれば、枝管が水平部を有する構成として、この水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたため、平面視で広い範囲にばっ気を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の浸漬型膜分離装置のための散気装置の概略構成を示す。ここで２１は本管であり、空気供給装置としてのブロワ８からの空気供給管１１に接続されている。この本管２１は、図外の膜分離装置の下方における、この膜分離装置の中心部に対応する位置において、真直な水平方向に設けられている。図３に示すように、本管２１はその先端が蓋部２２によって閉じられている。
【００１３】
本管２１には、この本管２１の長さ方向に沿って複数の枝管２３が接続されており、これらの枝管２３は、その合計断面積が本管２１の断面積よりも小さくなるように形成されるとともに、本管２１の長さ方向に互いに距離をおいて設けられている。各枝管２３は逆Ｔ字形に形成されて、鉛直部２４と水平部２５とを有し、鉛直部２４は、その上端が本管２１の底部に連通された状態で、この本管２１から鉛直方向の下向きに延びるように配置されている。この鉛直部２４は、３０ｍｍ程度以上の長さに形成されるのが好適であり、その下端は、水平部２５の中央部分に連通されている。水平部２５は、本管２１と直交する水平方向に配置されており、その両端が開口されることで空気噴出口２６が形成されている。
【００１４】
上述のように、複数の枝管２３の断面積の合計は、本管２１の断面積よりも小さくなるように構成されている。これにより、枝管２３の内部を流れる空気１４の流速を速くすることができ、したがって空気噴出口２６からの空気１４の噴出速度も速くすることができる。このため、周囲の汚泥が枝管２３や本管２１の内部に入り込むことを効果的に防止でき、この汚泥が管内の空気に触れて乾燥することによる閉塞の発生を確実に防止することができる。詳細には、このように空気流速の速い枝管２３の内部に汚泥が入り込みにくくなるのみならず、特に鉛直部２４を設けることで枝管２３を長く構成して、空気１４の流速の高い部分の長さを確保したため、汚泥がこの枝管２３を通って本管２１の内部まで入り込むという事態もほとんど発生しなくなるという利点がある。
【００１５】
また、このように枝管２３が所定の長さの鉛直部２４および水平部２５を有した構成とすることで、この枝管２３の空気抵抗が比較的大きくなり、したがって空気供給管１１に近い位置に存在する枝管２３から集中的に空気が噴出されるなどということがなく、すべての枝管２３に空気が分散されて均等な噴出が可能となる。
【００１６】
管内への汚泥の入り込みを防止するためには、具体的には、空気噴出口２６からの空気の噴出速度を１５ｍ／ｓｅｃ程度以上にすることが必要である。この噴出速度がたとえば１０ｍ／ｓｅｃ程度以下では、たとえ散気装置を連続運転して連続ばっ気を行っていても、空気の噴出ムラが生じて、散気管内への汚泥の入り込みが避けられなくなる。
【００１７】
しかし、このように枝管２３の内部の空気流速を速くすると、ブロワ８の能力が一定で散気のための空気量を増大させないという条件下では、必然的に空気噴出口２６の数に制限が生じる。これにより、何ら対策を施さないと、膜分離装置の平面積に比べ、ばっ気を行うことができる平面積の方が小さくなってしまう。この対策として、空気噴出口の開口面積を小さくすると、この空気噴出口の数を増やしてその分布を広げることが可能であり、それによってばっ気を行うことができる平面積を大きくすることができるが、空気噴出口の開口面積を小さくすると汚泥による閉塞が起こりやすくなるという弊害が発生する。
【００１８】
これに対し本発明によると、枝管２３の水平部２５によって、空気噴出口２６の位置を水平方向に沿って本管２１から遠ざけることができ、したがって平面視で広い範囲にばっ気を行うことができる。
すなわち本発明によると、空気噴出口２６および枝管２３における大きな空気流速を確保して汚泥の侵入を防止しながら、所要の広さのばっ気平面積を確保することができる。
枝管２３における水平部２５は、図４に示すように鉛直部２４が連通された中央部分から両端の空気噴出口２６に向けて下向きに傾斜した構成とすることができる。このようにすると、この水平部２５の内部に入り込んだ汚泥２８を、空気流の作用のみならず、重力の作用によっても効果的に排出することができる。なお、図５に示すように、水平部２５の底部２７のみを傾斜させた構成とすることもできる。
【００１９】
図６に示すように、一部の枝管２３は、本管２１の蓋部２２に接続した構成とすることもできる。
図７および図８に示すように、枝管２３をＬ字形に形成することもできる。すなわち、水平部２５は、その一端で鉛直部２４に連通するとともに、その他端のみに空気噴出口２６が形成された構成とすることもできる。また、図１０および図１１に示すように、枝管２３の水平部２５を放射状に形成して、一つの枝管２３に多数の空気噴出口２６が形成された構成とすることもできる。
【００２０】
本管２１は、上述のように真直状に形成することができるほかに、たとえば図１１に示すようにループ状に形成することもでき、さらにその他の形状とすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置が、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたため、枝管における大きな空気流速を確保して汚泥の侵入を防止しながら、所要の広さのばっ気平面積を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の浸漬型膜分離装置のための散気装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の散気装置の拡大横断面図である。
【図３】図２に示される部分の縦断面図である。
【図４】同散気装置の変形例の横断面図である。
【図５】同散気装置の他の変形例の横断面図である。
【図６】同散気装置のさらに他の変形例の縦断面図である。
【図７】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図８】図７の散気装置の拡大横断面図である。
【図９】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】図９の散気装置の要部の底面図である。
【図１１】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の散気装置を使用可能な一般的な水処理装置の概略構成を示す図である。
【図１３】浸漬型膜分離装置のための従来の散気装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】図１３の散気装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
８    ブロワ
１１    空気供給管
２１    本管
２３    枝管
２４    鉛直部
２５    水平部
２６    空気噴出口
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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