JP2010104932A - 散気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汚泥による散気穴の閉塞を抑制する。
【解決手段】散気管（６）の断面中心線（Ｘ０）を通る鉛直面と散気管（６）の交差線（Ｘ１）に対して、散気穴（６ａ）を千鳥に配置した。
【効果】散気管（６）の左右に散気穴（６ａ）が存在するために、散気管（６）の両側に分散して気泡が上がり、散気の片寄りを防ぐことが出来る。そして、散気穴（６ａ）から侵入した原水の飛沫が、散気管（６）の内壁を滑り落ち、散気管（６）の最下部に止まるが、散気管（６）の最下部に散気穴（６ａ）が位置していないため、原水中の汚泥が散気穴（６ａ）を閉塞し難くなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、散気装置に関し、さらに詳しくは、汚泥による散気穴の閉塞を、実施し易い簡単な構成により、抑制することが出来る散気装置に関する。

従来、直径５〜１０ｍｍの散気穴を１００〜２００ｍｍピッチで散気管に複数設け、散気穴からの空気散気速度を１０［ｍ／秒］以上にする散気装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２８４６３号公報（［０００６］）

上記従来の散気装置では、原水が散気穴から散気管内に侵入し、原水中の汚泥が散気管内で乾燥して散気穴を閉塞する問題点があった。
これに対して、長さ１０［ｍｍ］以上の噴出パイプを各散気穴に取り付けることが提案されているが、構成が複雑になり、実施し難い問題点がある。
そこで、本発明の目的は、汚泥による散気穴の閉塞を、実施し易い簡単な構成により、抑制することが出来る散気装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、原水（Ｓ）をろ過するろ過エレメント（２）と、原水（Ｓ）中に気泡を放出するため散気管（６）と、前記散気管（６）の散気穴（６ａ）から散気する空気を供給する空気供給手段（５０）とを備えた散気装置において、前記散気管（６）の断面中心線（Ｘ０）を通る鉛直面と前記散気管（６）の交差線（Ｘ１）に対して前記散気穴（６ａ）を千鳥に配置したことを特徴とする散気装置を提供する。
上記第１の観点による散気装置では、散気穴（６ａ）を千鳥に配置することにより、施工精度が多少悪くても、散気管（６）の左右に散気穴（６ａ）が存在するために、散気管（６）の両側に分散して気泡が上がり、散気の片寄りを防ぐことが出来る。また、散気穴（６ａ）を千鳥に配置することにより、散気管（６）内に汚泥が侵入し、散気管（６）内壁を汚泥が滑り落ちる際、他の散気孔（６ａ）を塞がない効果がある。

第２の観点では、本発明は、原水（Ｓ）をろ過するろ過エレメント（２）と、原水（Ｓ）中に気泡を放出するため散気管（６）と、前記散気管（６）の散気穴（６ａ）から散気する空気を供給する空気供給手段（５０）とを備えた散気装置において、前記散気管（６）の断面中心線（Ｘ０）と直交し且つ前記散気穴（６ａ）を通る平面上で前記断面中心線（Ｘ０）から下ろした鉛直線（Ｙ）と前記断面中心線（Ｘ０）と前記散気穴（６ａ）を結ぶ直線（Ｌ）とが成す角度θが１０度から４０度の角度範囲内にあることを特徴とする散気装置を提供する。
上記第２の観点による散気装置では、図４の（ａ）に示すように散気穴６ａから侵入した原水Ｓの飛沫が、図４の（ｂ）に示すように散気管６の内壁を滑り落ち、図４の（ｃ）に示すように散気管６の最下部に止まるが、散気穴６ａが散気管６の最下部に位置していないため、原水Ｓ中の汚泥が散気穴６ａを閉塞し難くなる。すなわち、汚泥による散気穴６ａの閉塞を、実施し易い簡単な構成により（噴出パイプが不要）、抑制することが出来る。
これに対して、従来の散気装置では、図７に示すように散気穴６ａ’が散気管６’の最下部にあったため、図７の（ａ）に示すように散気穴６ａ’から侵入した原水Ｓの飛沫が、図７の（ｂ）に示すように散気管６’の内壁を滑り落ち、図７の（ｃ）に示すように散気穴６ａ’の上に止まるため、原水Ｓ中の汚泥が散気穴６ａ’を閉塞し易くなる。

第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による散気装置において、前記散気穴（６ａ）からの空気散気速度を大気圧力換算で１穴当たり１７．５［ｍ／sec］以上、２５［ｍ／sec］以下とすることを特徴とする散気装置を提供する。
上記第３の観点による散気装置では、図５に示すように散気穴（６ａ）から散気管（６）内への浸水量を格段に抑えることが出来るので、汚泥による散気穴６ａの閉塞を抑制することが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第１から第３のいずれかの観点による散気装置において、前記散気管（６）への空気供給側と反対側の前記散気管（６）の端部を下方に曲げ且つ端面を開口（６ｂ）にしたことを特徴とする散気装置を提供する。
上記第４の観点による散気装置では、図６に示すように散気管（６）内に溜まった汚泥を散気管（６）の開口（６ｂ）から排出することが可能になる。

第５の観点では、本発明は、前記第４の観点による散気装置において、設置間隔および設置本数を変更可能に複数の前記散気管（６）を設置したことを特徴とする散気装置を提供する。
上記第５の観点による散気装置では、現地の状況に応じて、ろ過エレメント間にケーキが付着し難いように且つ散気を均等に行えるように、散気管の設置間隔と設置本数とを容易に最適化できる。

本発明の散気装置によれば、汚泥による散気穴の閉塞を、実施し易い簡単な構成により、抑制することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係る散気装置を含む膜ろ過装置１の斜視図である。
この膜ろ過装置１は、例えば１００枚の浸漬膜２と、各浸漬膜２からのろ過水を集めるための集水管３と、各浸漬膜２のろ過水出口と集水管３のろ過水入口とをそれぞれ連結するろ過水管４と、集水管３にろ過水Ｄを集めるためのポンプ５と、浸漬膜２の下方に水平に設置された散気管６と、方向を９０゜変える屈曲管７と、屈曲管７により散気管６に連結され垂直方向に立ち上がり原水Ｓ外に出て原水Ｓ外から散気管６に空気を送り込むための送気管８と、空気口９ａおよびビット口９ｂを有するｙ字管９と、送気管８に空気を送り込むブロワ５０とを具備している。
散気管６には、複数の散気穴６ａが設けられている。また、屈曲管７と反対側の散気管６の端部は下方に曲げられ且つ端面が開口６ｂになっている。
浸漬膜２などは、原水Ｓに浸かっている。

図２は、散気管６の底面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
散気管６の断面中心線Ｘ０と直交し且つ散気穴６ａを通る平面上で断面中心線Ｘ０から下ろした鉛直線Ｙと断面中心線Ｘ０と散気穴６ａを結ぶ直線Ｌとが成す角度θは、１０度から４０度の角度範囲内にある。
散気穴６ａは、散気管６の断面中心線Ｘ０を通る鉛直面と散気管６の交差線Ｘ１に対して、千鳥に配置してある。

具体例を示すと、散気管６は、内径４０ｍｍのＰＰ管である。散気穴６ａの直径は４ｍｍであり、ピッチは３０ｍｍであり、散気穴６ａの個数は９０個であり、θ＝１０度である。

図４の（ａ）に示すように、運転中、原水Ｓの飛沫が、散気穴６ａから侵入してくる。この飛沫は、図４の（ｂ）に示すように散気管６の内壁を滑り落ち、図４の（ｃ）に示すように散気管６の最下部に止まる。そして、乾燥し、汚泥が残るが、散気管６の最下部に散気穴６ａが位置していないため、散気穴６ａは閉塞し難い。

図５は、散気穴６ａからの空気散気速度に対する、散気穴６ａから散気管６内への浸水量を示すグラフである。
十分な散気のためには１０［ｍ／sec］以上とすることが好ましいが、１７．５［ｍ／sec］までは浸水量が多い。つまり、散気管６内に入る汚泥の量が多い。従って、１７．５［ｍ／sec］以上とすべきである。
一方、２５［ｍ／sec］より大きくしても浸水量は変化せず、その割にブロワ５０の負担が大きくなる。
そこで、１７．５［ｍ／sec］以上、２５［ｍ／sec］以下とすべきである。

実施例１に係る散気装置によれば、汚泥による散気穴６ａの閉塞を抑制することが出来る上に、各散気穴６ａに噴出パイプを取り付ける必要がなく、実施し易い簡単な構成となる。

それでも運転時間が長くなると、散気管６内に多くの汚泥が溜まってくる。
その場合、例えば図６に示すように、フレキシブルシャフト２０の先端に付いたビット１０を、ビット口９ｂから入れ、ｙ字管９，送気管８および屈曲管７を通し、散気管６まで挿入する。そして、電気ドリル３０で、フレキシブルシャフト２０を介してビット１０を回転し、ビット１０に振子運動させ、散気管６内の汚泥を掻き落としながら、散気管６の端面開口６ｂより汚泥Ｍを排出する。なお、本作業は、圧力水を用いた洗浄方法などでもよい。

本発明の散気装置は、例えば浄水、排水および廃水処理施設などの水処理施設で利用できる。

実施例１に係る散気装置を含む膜ろ過装置を示す斜視図である。 実施例１に係る散気管の底面図である。 図２のＡ−Ａ’断面図である。 実施例１に係る散気管内での原水飛沫の動きを示す断面図である。 散気穴からの空気散気速度に対する、散気穴から散気管内への浸水量を示すグラフである。 実施例１に係る散気管の清掃状態を示す断面図である。 従来の散気管内での原水飛沫の動きを示す断面図である。

符号の説明

１ 膜ろ過装置
２ 浸漬膜
３ 集水管
４ ろ過水管
５ ポンプ
６ 散気管
７ 屈曲管
８ 送気管
９ ｙ字管
５０ ブロワ
Ｄ ろ過水
Ｍ 汚泥
Ｓ 原水

Claims (5)

1. 原水（Ｓ）をろ過するろ過エレメント（２）と、原水（Ｓ）中に気泡を放出するため散気管（６）と、前記散気管（６）の散気穴（６ａ）から散気する空気を供給する空気供給手段（５０）とを備えた散気装置において、前記散気管（６）の断面中心線（Ｘ０）を通る鉛直面と前記散気管（６）の交差線（Ｘ１）に対して前記散気穴（６ａ）を千鳥に配置したことを特徴とする散気装置。
2. 原水（Ｓ）をろ過するろ過エレメント（２）と、原水（Ｓ）中に気泡を放出するため散気管（６）と、前記散気管（６）の散気穴（６ａ）から散気する空気を供給する空気供給手段（５０）とを備えた散気装置において、前記散気管（６）の断面中心線（Ｘ０）と直交し且つ前記散気穴（６ａ）を通る平面上で前記断面中心線（Ｘ０）から下ろした鉛直線（Ｙ）と前記断面中心線（Ｘ０）と前記散気穴（６ａ）を結ぶ直線（Ｌ）とが成す角度θが１０度から４０度の角度範囲内にあることを特徴とする散気装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の散気装置において、前記散気穴（６ａ）からの空気散気速度を大気圧力換算で１穴当たり１７．５［ｍ／sec］以上、２５［ｍ／sec］以下とすることを特徴とする散気装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の散気装置において、前記散気管（６）への空気供給側と反対側の前記散気管（６）の端部を下方に曲げ且つ端面を開口（６ｂ）にしたことを特徴とする散気装置。
5. 請求項４に記載の散気装置において、設置間隔および設置本数を変更可能に複数の前記散気管（６）を設置したことを特徴とする散気装置。

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