JP6308062B2 - 散気装置および水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、散気装置、および当該散気装置を備えた水処理装置に関する。

近年、精密濾過膜や限外濾過膜等の分離膜を配設した膜モジュールユニットを用いて、活性汚泥の固液分離を行う方法が種々検討されている。例えば、膜モジュールユニットを備えた水処理装置として活性汚泥処理装置を形成し、この活性汚泥処理装置を用いて前記分離膜により活性汚泥を含む被処理水の濾過処理を行うと、水質の高い処理水を得ることができる。

ところが、前記分離膜を用いて被処理水の固液分離を行うと、濾過処理を続けるに従って懸濁物質（固形分）による分離膜表面の目詰まりが進行し、濾過流量の低下や、膜間差圧の上昇が起こる。
そこで、従来では分離膜表面の目詰まりを防ぐため、例えば特許文献１〜７に示すように膜モジュールユニットの下方に散気管（散気装置）を配設し、散気管の散気孔から空気を散気することによって気泡を生じさせ、該気泡の上昇によって形成される気泡と被処理液との気液混合流を膜モジュールユニットに当てることにより、洗浄を行っている。すなわち、気液混合流によって膜モジュールの表面に付着した汚泥等の懸濁物質を剥離し、膜モジュールから除去するようにしている。

特開平１１−２４４６７４号公報 特開２０１０−１１９９７６号公報 特開２００１−２７６８７５号公報 特開２００３−１４４８７６号公報 特開２００２−１８６９９１号公報 米国特許出願公開第２０１１／０１３３３４８号明細書 米国特許第７８５０１５１号明細書

しかしながら、特許文献１の浸漬型膜分離装置では、運転を長期間続けると散気管内やこれに連通する空気ヘッダ（主管）内に汚泥等の夾雑物が堆積し、これによって散気孔の目詰まりを生じることにより、膜モジュールに対して気泡（気液混合流）を均一に当てることが困難になる。その結果、膜モジュールの表面に洗浄が不十分な部分が残り、固液分離処理（濾過処理）を安定して行うのが難しくなってしまう。

また、特許文献２〜７の装置では、主管に対して枝管が直接連結されることなく接続部材を介して間接的に接続されているため、部品点数が多くなり、その分コストが増加し易くなっている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、主管内等に汚泥等の夾雑物が堆積するのを防止し、さらに部品点数が多くなることによるコストの増加を抑制した、散気装置および水処理装置を提供することを目的とする。

本発明は以下の態様を有する。
［１］気体供給装置から気体が供給される水平方向に延びる主管と、散気孔を有し、且つ、前記主管に直接連結して水平方向に延びる複数の枝管と、を備える散気装置であって、前記主管は、その一端側に開放口を有している、散気装置。
［２］前記枝管の開放口は、前記主管に連結した側と反対の側の端部に形成されている、前記［１］記載の散気装置。
［３］前記主管の開放口は、前記枝管の開放口より下方に配置されている、前記［２］記載の散気装置。
［４］前記枝管の底部が、前記主管の底部と同一水平面上に位置し、又は、前記主管の底部より下方に位置している、前記［１］〜［３］の何れか一項に記載の散気装置。
［５］前記主管の横断面形状は、上に凸となる湾曲面形状である、前記［１］〜［４］の何れか一項に記載の散気装置。
［６］前記主管の開放口は、前記枝管の散気孔より下方に配置されている、前記［１］〜［５］の何れか一項に記載の散気装置。
［７］前記主管の横断面形状は、上に凸となる湾曲形状であり、下部が前記上部の両端にそれぞれ接続して鉛直方向下方に向かう一対の鉛直直線部と、該一対の鉛直直線部の下端部間を連結する水平直線部とからなる形状であり、前記枝管は、前記主管の下部の、鉛直直線部に連結している、前記［１］〜［６］の何れか一項に記載の散気装置。
［８］水槽と、前記水槽内に配置された膜モジュールユニットと、前記膜モジュールユニットの下方に配置された前記［１］〜［７］の何れか一項に記載の散気装置と、を備えた、水処理装置。

本発明の散気装置によれば、主管の一端側に開放口を有しているので、散気運転を停止した際に前記開放口から被処理水を流入させ、主管内等に堆積した汚泥等の夾雑物を容易に湿潤化することができる。また、散気運転再開による散気装置の洗浄運転の際、主管内の汚泥等をブロア等からの空気によって前記開放口から容易に排出する（流出させる）ことができる。したがって、主管の底部に汚泥等の夾雑物が溜まることを防止し、これによって散気孔に目詰まりが生じるのを防止することができる。
また、枝管を主管に対して直接連結しているので、部品点数を少なくすることができ、これによってコストの増加を抑制することができる。
本発明の水処理装置によれば、散気孔の目詰まりが防止された前記散気装置によって膜モジュールユニットが良好に洗浄されることにより、運転を安定して行うことができる。

本発明に係る散気装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した散気装置の側面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 膜モジュールユニットの側面図である。 膜モジュールユニットの正面図である。 本発明に係る水処理装置の一実施形態の概略構成を模式的に示す図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の変形例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は比較例の形態を説明するための要部側断面図である。

本発明において、水平方向とは、略水平方向を意味し、鉛直方向とは、略鉛直方向を意味する。
また、主管の横断面形状とは、主管内部の横断面形状を意味する。

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る散気装置の一実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示した散気装置の側面図である。

これらの図において符号１は散気装置であり、この散気装置１は、図示しない空気供給装置（気体供給装置）から空気（気体）の供給を受ける主管２と、この主管２に連結された複数の枝管３とを備えて構成されている。

主管２は、図２に示すようにその中心軸が水平方向に沿うように水平方向に延びて配置されており、その基端側にエルボ管４を介してフランジ配管５が接続され、さらにフランジ配管５に別のフランジ配管（図示せず）が接続されることにより、後述するように空気供給装置に接続されている。なお、エルボ管４の一方側（主管２に接続する側と反対の側）は鉛直方向上方を向き、したがってここに接続するフランジ配管５も鉛直方向上方を向くように配置されている。

主管２の先端側（一端側）、すなわちエルボ管４に接続される側と反対の側には、下降管２０が一体に設けられている。この下降管２０は、主管２の先端側が鉛直方向下方に向かって曲げられて形成されたもので、その下端は、閉塞されることなく開放された主管開放口２０ａとなっている。なお、下降管２０については、主管２の先端側を曲げ加工することで屈曲させてもよく、あるいは、エルボ等の部品を組み付けることで形成してもよい。また、主管開放口２０ａの近傍部は、下降管２０の上部側に比べて大径に形成された拡径部２０ｂとなっている。

また、本実施形態において主管２の横断面形状は、図２のＡ−Ａ線矢視断面図である図３に示すように、上部２１が上に凸となる湾曲形状、好ましくは半円形状であり、下部２２が前記上部２１の両端にそれぞれ接続して鉛直方向下方に向かう一対の鉛直直線部２３、２３と、該一対の鉛直直線部２３、２３の下端部間を連結する水平直線部２４とからなる形状となっている。すなわち、主管２は、図１に示すようにその上部側２ａが上に凸となる湾曲面形状に形成され、底部２ｂが水平な平坦面形状に形成されている。また、このような湾曲面形状の上部側と平坦面形状の底部との間の側面２ｃは、鉛直方向に沿う平坦面となっている。

この主管２には、その側周面に円筒状の枝管３が直接連結され、接続されている。具体的には、図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である図４に示すように、前記の側面２ｃ（鉛直直線部２３）に枝管３が接続されている。すなわち、主管２の側面２ｃには円形の開口（図示せず）が形成されており、この開口に連通した状態に、枝管３は側面２ｃに接続されている。

ここで、枝管３や主管２は、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂や、ステンレス等の金属からなっている。
したがって、主管２に対する枝管３の連結（接続）は、それぞれが合成樹脂である場合には接着や溶着によってなされ、それぞれが金属である場合には溶接によってなされる。その際、主管２の側面２ｃは平坦面となっているので、円筒状の枝管３の端面を突き合わせ、その状態で接着や溶接を容易に行うことができる。

本実施形態ではこのような主管２の側面２ｃに対して、枝管３は、その底部３ａが主管２の底部２ｂと同一水平面上に位置するように連結されている。
ここで、枝管３は前記した主管２の側面２ｃの円形の開口と同じ内径の円筒状に形成されており、したがってその底部３ａとは最下点、つまり内周面における最下点となる。一方、主管２の底部２ｂは、前述したように水平な平坦面、すなわち、主管２の下端部における内面となっている。

本実施形態では、図４に示すように主管２の肉厚と枝管３の肉厚とが、ほぼ同一に形成されており、したがってそれぞれの外面における最下点を合わせて連結（接続）することにより、枝管３の底部３ａは主管２の底部２ｂと同一水平面上に位置させられる。
なお、主管２の開口面積は、枝管３の開口面積に対して、５〜１０倍程度に形成されている。

図１、図２に示すように枝管３は、前記したように主管２の側面２ｃに連結して水平方向に延びたもので、散気管として機能するべく、その側面に円形の散気孔６を１または複数形成している。散気孔６の数については、枝管３の長さ等に基づいて適宜に設定されるが、均一散気の観点から、２個〜６個とするのが好ましく、３個〜５個とするのがより好ましい。本実施形態では、図１に示すように８０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の間隔（等間隔）で３個形成されている。

また、これら散気孔６は、本実施形態では主管２が水平に配置された状態で全て鉛直方向上方を向くように形成されている。すなわち、枝管３は、主管２が水平に配置された状態で、側面の散気孔６を形成した部位が水平となり、かつ、枝管３の上端部に位置するように形成されている。これにより、枝管３の散気孔６は全て主管２の底部２ｂより上方に位置させられており、したがって主管２を介して枝管３内に供給される空気を、円滑かつ均一に噴出することができる。

また、枝管３には、主管２に連結する側と反対の側に屈曲管７が一体に設けられている。この屈曲管７は、枝管３の先端側が鉛直方向下方に向かって曲げられて形成されたもので、その下端は、閉塞されることなく開放された枝管開放口７ａとなっている。
なお、屈曲管７については、枝管３の先端側を曲げ加工することで屈曲させてもよく、あるいは、エルボ等の部品を組み付けることで形成してもよい。
また、枝管開放口７ａの近傍部は、屈曲管７の上部側に比べて大径に形成された拡径部７ｂとなっている。

また、屈曲管７の枝管開放口７ａは、前記主管２における下降管２０の主管開放口２０ａより上方に位置している。すなわち、主管開放口２０ａは枝管開放口７ａより下方に配置されている。また、主管開放口２０ａは枝管３の散気孔６より下方に配置されている。
なお、屈曲管７における、鉛直方向下方に向く管部については、特に限定されないものの、例えば枝管３に供給する空気の流量が大きい場合には、その長さを比較的長く、例えば５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度に形成するのが好ましい。
これは、空気流量を大きくした場合には、枝管開放口７ａから空気が比較的多く噴出するようになり、散気孔６からの空気の噴出均一性に影響が及ぶ可能性があるためである。
そこで、前記したように屈曲管７の鉛直方向下方に向く管部を長くすることにより、散気孔６からの空気の噴出均一性に影響が及ぶのを防止することができる。

このような構成のもとに枝管３は、図１に示すようにその全てが、いずれも他の枝管３と平行に配置されている。また、枝管３は、主管２の長さ方向における同一箇所にて、主管２の両側の側面２ｃにそれぞれ連結されている。これにより、枝管３は主管２を中心として左右対称に配置されている。
なお、図１、図２では主管２に対して枝管３を左右に３本ずつ、計６本連結しているが、主管２に対して連結する枝管３の数は任意であり、主管２の長さ等に基づいて適宜に決定される。

このような枝管３は、その平面視した長さ、すなわち主管２に連結する基端から先端までの平面視した長さが、５００ｍｍ以下、好ましくは４００ｍｍ以下に形成されている。枝管３の長さは短ければ均一散気に適しているが、５０ｍｍ以上、より好ましくは１００ｍｍ以上で水処理装置の大きさに合わせて選択するのが好ましい。

また、枝管３の内径については、散気装置１の寸法（大きさ）によっても異なるものの、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下とするのが好ましい。同様に、散気孔６の直径（内径）については、４．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
散気孔６の直径を４．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下とするのが好ましい理由は、４．５ｍｍ未満であると散気孔６が閉塞し易くなり、７．０ｍｍを超えると、散気孔６を通過する空気の流速が低くなり、充分な散気効果が得られなくなるおそれがあるからである。

なお、このような構成の散気装置１には、例えばフランジ配管５に、前記空気供給装置（気体供給装置）とは別に、吸引ポンプ等からなる減圧手段を接続してもよい。このようにすれば、後述するように空気供給装置によって空気を供給する散気運転を停止した際、減圧手段によって主管２内及び枝管３内を減圧することが可能になる。

このような構成からなる散気装置１は、図５、図６に示すように膜モジュールユニット１０の下方に配置されて用いられる。膜モジュールユニット１０は、複数の膜モジュール１１を備えて構成されたものであり、膜モジュール１１は、中空糸膜などの膜エレメント（図示せず）を備えて構成されたものである。

なお、図５、図６に示した例では、図１、図２に示した散気装置１が図６に示すように隣り合って２基配設され、それぞれのフランジ配管５に、一つの連結配管（フランジ配管）１２を介して空気供給管１３が接続されている。そして、この空気供給管１３に、後述するようにブロワ等の空気供給装置（図示せず）が接続されている。

このような膜モジュールユニット１０と散気装置１は、図７に示すような水処理装置３０に配置されて用いられる。水処理装置３０は、本発明に係る水処理装置の一実施形態となるもので、活性汚泥などの被処理水３１が投入された水槽（処理槽）３２と、水槽３２内に配置された前記膜モジュールユニット１０と、膜モジュールユニット１０の下方に配置された前記散気装置１と、空気供給装置４０と、を備えた浸漬型の膜分離装置である。なお、本実施形態の水処理装置３０では、膜モジュールユニット１０を３基有し、したがって散気装置１も各膜モジュールユニット１０に対応してそれぞれの下方に配置している。ただし、膜モジュールユニット１０や散気装置１の数については特に限定されることなく、任意に設定することができる。

水槽３２は、直方体状のもので、大きさは特に制限されないものの、深さは、被処理水３１の水深が１ｍ以上となるように、１ｍを充分に超えていることが好ましい。
空気供給装置４０は、ブロワ４１と、このブロア４１と前記空気供給管１３とを接続する接続配管４２と、を備えて構成されている。

また、膜モジュールユニット１０（膜モジュール１１）には、吸引配管３３を介して吸引ポンプ（図示せず）が接続され、膜モジュールユニット１０による吸引濾過が可能に構成されている。
なお、図７では、便宜上、散気装置１の主管２や枝管３等を省略しているが、当然ながら図７中に符号１で示す散気装置は、図５、図６に示したように散気装置１を２基、すなわち図１、図２に示した散気装置１を２基備えて構成されているものとする。

次に、このような水処理装置３０の処理運転方法を説明する。
まず、図７に示すように水槽３２内に、膜モジュールユニット１０、散気装置１等を配置するとともに、被処理水３１を所定の水位（水深）となるように蓄える。そして、この状態で膜モジュールユニト１０側の吸引ポンプを作動させることにより、膜モジュールユニト１０による吸引濾過を行う。

また、このような吸引濾過と並行して、所定の時間、空気供給装置４０（ブロワ４１）から散気装置１に向けて空気を連続的に（連続して）供給する。空気の供給量としては、散気装置１の寸法等に応じて適宜に決定される。このように空気を供給することで、空気供給管１３を介して散気装置１に供給された空気は、主管２を通ってほとんどが枝管３の散気孔６から噴出する。すなわち、散気孔６では枝管３の枝管開放口７ａより水圧が低くなっており、主管２の主管開放口２０ａよりもさらに水圧が低くなっているため、特に高風量で空気を供給しなければ、散気装置１に供給された空気はそのほとんどが散気孔６から噴出する。

このようにして散気孔６から空気を噴出すると、噴出した空気は気泡となり、水槽３２中、すなわち被処理液３１中を上昇する。上昇した気泡は、被処理液３１を伴うことで気液混合流を形成する。この気液混合流は、膜モジュールユニット１０（膜モジュール１１）に当たることによって各膜エレメント（図示せず）を洗浄する。すなわち、気液混合流は膜エレメント（膜モジュールユニット１０）の表面に付着した汚泥等の懸濁物質を剥離し、膜モジュールユニット１０から除去する。

このような散気運転を所定時間（例えば数時間）行うと、枝管３内や主管２内に僅かながら被処理水３１中の汚泥等が流入し、溜まって堆積する。このようにして堆積した汚泥等の夾雑物は、散気運転中空気が吹き付けられることにより、徐々に乾燥する。したがって、この乾燥が進むと、汚泥は固着し、主管２内や枝管３内を閉塞させ、または散気孔６の目詰まりを生じさせる。

そのため、このような汚泥等の夾雑物の堆積による不都合を防止すべく、散気運転を所定時間行ったら、一定時間（例えば数十秒〜数分）ブロア４１を停止し、散気装置１への空気の供給を停止する。すると、主管２や枝管３内に残る空気は散気孔６を抜け出て被処理水３１中に排出され、膜モジュールユニット１０を洗浄する。また、この空気と置換して、枝管開放口７ａや主管開放口２０ａから被処理水３１が流入する。

このように流入する被処理水３１は、例えば散気孔６を目詰まりさせている乾燥堆積物（汚泥）や主管２内、枝管３内に堆積する汚泥等の夾雑物を湿潤化させる。
したがって、一定時間経過した後、ブロワ４１を作動させて散気を再開させることにより、これら乾燥堆積物や汚泥を流入した被処理水３１とともに散気孔６や枝管開放口７ａ、主管開放口２０ａから容易に排出する（流出させる）ことができる。すなわち、主管２内や枝管３内、及び散気孔６を洗浄することができる。

その際、本実施形態では枝管３の底部３ａが主管２の底部２ｂと同一水平面上に位置しているので、特に主管２の底部２ｂが枝管３の底部３ａより低くなることに起因して主管２の底部２ｂに汚泥等の夾雑物が溜まることが防止されている。すなわち、段差部に汚泥等の夾雑物が溜まり、そのまま排出されずに堆積してしまうことが防止され、これによって主管２の底部２ｂ上の汚泥等は、散気の再開によって被処理水３１とともに容易に排出される。

したがって、本実施形態の散気装置１にあっては、主管２の底部２ｂ上の汚泥等を容易に排出できるため、主管２内での空気の流れを円滑にし、これによって枝管３に空気を均等に供給することができる。また、主管２の底部２ｂ上の汚泥等を容易に排出できるため、散気孔６に目詰まりが生じるのを防止し、全ての散気孔６から空気を均一に噴出させることができる。よって、この散気装置１によれば、膜モジュールユニット１０に対して気泡（気液混合流）を均一に当て、その洗浄を良好に行うことができる。

また、特に主管２の上部側２ａを、上に凸となる湾曲面形状（横断面が半円形状）に形成しているので、この上部側２ａに汚泥等が付着しにくく、また、付着しても前記の洗浄によって溜めることなく容易に排出することができる。なお、上に凸となる湾曲面形状としては、横断面半円形状に限定されることなく、例えば横断面半楕円形状など、横断面が上に凸となる略円弧状に形成されていれば、種々の形態が採用可能である。このような形態を採用した場合にも、上部側２ａに汚泥等が付着しにくくなる等の前記の作用効果が得られる。

また、主管２の側面２ｃを鉛直方向に沿う平坦面としているので、この側面２ｃに円筒状の枝管３の端面を突き合わせ、その状態で接着や溶接を容易に行うことができる。
また、主管２の底部２ｂを水平な平坦面形状に形成しているので、例えば底部にコーナ部が形成されている場合などに比べ、汚泥が局所的に溜まり、そのまま堆積してしまうことを防止することができる。

また、主管２が、空気供給装置４０に接続される側と反対となる先端側（一端側）に主管開放口２０ａを有しているので、散気運転を停止した際に主管開放口２０ａから被処理水を流入させ、主管２内等に堆積した汚泥等の夾雑物を容易に湿潤化することができる。また、散気運転再開による散気装置１の洗浄運転の際、主管２内の汚泥等をブロア４１からの空気によって主管開放口２０ａから容易に排出する（流出させる）ことができる。したがって、主管の底部に汚泥等の夾雑物が溜まることを防止し、これによって散気孔に目詰まりが生じるのを防止することができる。

また、主管開放口２０ａを、散気孔６より下方に配置し、さらに枝管開放口７ａより下方に配置しているので、散気運転の際、散気孔６では枝管３の枝管開放口７ａより水圧が低く、さらに主管２の主管開放口２０ａより水圧が低くなるため、散気装置１に供給された空気のほとんどを散気孔６から噴出させることができる。

また、枝管３を主管２に対して直接連結しているので、部品点数を少なくすることができ、これによってコストの増加を抑制することができる。
本発明の水処理装置３０によれば、散気孔６の目詰まりが防止された前記散気装置１によって膜モジュールユニット１０が良好に洗浄されることにより、運転を安定して行うことができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。前述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、前記実施形態では、図４に示したように枝管３の底部３ａを、主管２の底部２ｂと同一水平面上に位置させたが、例えば図８（ａ）に示すように、枝管３の底部３ａを主管２の底部２ｂより下方に位置させてもよい。その場合に枝管３の、主管２に連結する側の端部開口に対しては、主管２に当接しない部位を蓋１５によって閉塞し、これによって主管２と枝管３との間を気密に接続しておく。このように構成すれば、枝管３の底部３ａを主管２の底部２ｂより低くできるので、主管２に溜まった汚泥等をより容易に枝管３内に送ることができ、したがって枝管開放口７ａから容易に排出することができる。

また、前記実施形態では枝管３として円筒形のものを用いたが、例えば図８（ｂ）に示すように、図３に示した主管２の横断面形状と略相似形の形状に形成してもよい。このようにすれば、枝管３の底部３ａも平坦面となるため、同じく平坦面に形成された主管２の底部２ｂと面一に形成配置することができ、したがって洗浄の際、主管２に溜まった汚泥等を枝管３側に容易に排出することができる。

また、前記実施形態では、主管２の先端側（一端側）に下降管２０を設け、この下降管２０の下端を下方に向く主管開放口２０ａとしているが、主管の一端側に設ける開放口については、下方に向けることなく、例えば水平方向に延びる主管の一端側に、水平方向に向けて開口させてもよい。さらに、下降管２０の下端部をさらに水平方向に曲げて、主管開放口を水平方向に向けて開口させてもよい。
また、前記実施形態では、散気装置１に対して空気供給装置４０から空気を供給し、散気孔６から空気を噴出させるようにしたが、必要に応じて、例えば窒素などの空気以外の気体を、気体供給装置から散気装置に供給するようにしてもよい。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
図１〜図３に示す散気装置１を用い、この散気装置１の主管２の下降管２０近傍（主管が曲がる箇所の手前）から、下降管２０側の枝管３と主管２とが連結している箇所までの主管２内に、汚泥等の夾雑物を意図的に詰まらせた。そして、この散気装置１を活性汚泥混合液中に浸漬させた。次いで、主管２の基端側（エルボ管４を連結した側）から空気供給装置によって空気を７５Ｌ／ｍｉｎの風量で５分程度供給し、その後、散気を１分間停止した。

そして、前記条件で空気をさらに５分間供給した後、散気を停止した。
散気停止後、散気装置１を活性汚泥混合液中から引き上げ、主管２と主管開放口２０ａ、枝管３と枝管開放口７ａそれぞれに、汚泥等の夾雑物が溜まっているか否かを目視によって確認した。
目視による確認の結果、主管２と主管開放口２０ａ、および枝管３と枝管開放口７ａのいずれにも、汚泥等の夾雑物が溜まっていなかった。

［実施例２］
図１〜図３に示す散気装置１を用い、これを活性汚泥混合液中に浸漬させた。そして、主管２の基端側（エルボ管４を連結した側）から空気供給装置によって空気を７５Ｌ／ｍｉｎ、１２５Ｌ／ｍｉｎ、１５０Ｌ／ｍｉｎ、２５０Ｌ／ｍｉｎの各風量で供給した。

このように各風量で空気を供給したところ、全ての風量において、枝管３の各散気孔６から空気がほぼ均一に噴出していることが確認された。
また、このようにして各風量でそれぞれ２４時間ずつ散気運転した後、散気を停止して散気装置１を活性汚泥混合液中から引き上げ、主管２の上部、底部にそれぞれ汚泥等の夾雑物が溜まっているか否かを、目視によって確認した。
目視による確認の結果、全ての流量で、主管２の上部、底部のいずれにも汚泥等の夾雑物が溜まっておらず、したがって以下に示す基準の評価は全て「○」であった。

前記の、目視によって確認した結果は、以下に示す基準で評価した。
・汚泥等の夾雑物が溜まっていない ：評価「○」
・汚泥等の夾雑物が僅かに溜まっている ：評価「△」
・汚泥等の夾雑物が少し（僅かよりは多く）溜まっている：評価「×〜△」
・汚泥等の夾雑物が多く溜まっている ：評価「×」

［比較例１］
また、比較のため、主管２の一端側に開放口が無く、閉塞されていること以外は、図１〜３に示した散気装置１と同様の構成の散気装置を用意した。
この散気装置についても、前記実施例１と同様の箇所、すなわち主管が閉塞されている箇所から、一端側の枝管３と主管２とが連結している箇所までの主管２内に、汚泥等の夾雑物を意図的に詰まらせた。そして、この散気装置を、前記実施例１と同様にして活性汚泥混合液中に浸漬させた。次いで、主管２の基端側（エルボ管４を連結した側）から空気供給装置によって空気を７５Ｌ／ｍｉｎの風量で５分程度供給し、その後、散気を１分間停止した。

そして、前記条件で空気をさらに５分間供給した後、散気を停止した。
散気停止後、散気装置１を活性汚泥混合液中から引き上げ、主管２、および枝管３と枝管開放口７ａそれぞれに、汚泥等の夾雑物が溜まっているか否かを目視によって確認した。
目視による確認の結果、主管２に汚泥等の夾雑物が多く溜まっており、実施例２に示した基準で評価「×」となった。
この比較例１では、主管２に主管開放口２０ａがないため、主管２内に汚泥等の夾雑物が溜まった場合、夾雑物を排出できないことが明らかになった。

［実施例３］
主管２の横断面形状、および主管２に対する枝管３の連結位置が異なる、図９（ａ）、（ｂ）に示す２種類の散気装置を用いて、前記実施例２と同じ風量で同じ運転を行い、２４時間の運転の後、主管２の上部と底部に汚泥等の夾雑物が溜まっているか否かを、目視によって確認し、前記の評価を行った。

なお、図９（ａ）に示す例の散気装置は、主管２が円筒形状であり、枝管３が主管２の側周面における上端部と下端部との間の中間部に連結されている。したがって、枝管３の底部３ａは、主管２の底部２ｂより上方に位置している。
また、図９（ｂ）に示す例の散気装置は、主管２が四角筒形状であり、枝管３が主管２の側面における上端部と下端部との間の中間部に連結されている。したがって、枝管３の底部３ａは、主管２の底部２ｂより上方に位置している。

このような二つの例の散気装置に対し、前記したように空気供給装置によって空気を７５Ｌ／ｍｉｎ、１２５Ｌ／ｍｉｎ、１５０Ｌ／ｍｉｎ、２５０Ｌ／ｍｉｎの各風量で供給したところ、全ての風量において、枝管３から空気がほぼ均一に噴出していることが確認された。

また、２４時間の運転の後、主管２の上部と底部に汚泥等の夾雑物が溜まっているか否かを目視によって確認したところ、図９（ａ）に示した例では、全ての流量で、主管２の上部には汚泥等の夾雑物が溜まっておらず、したがって実施例２に示した基準での評価は全て「○」であった。しかし、主管２の底部では、７５Ｌ／ｍｉｎ、１２５Ｌ／ｍｉｎ、１５０Ｌ／ｍｉｎの各流量で前記評価が「×」であり、２５０Ｌ／ｍｉｎの流量で前記評価が「×〜△」であった。
これは、図９（ａ）に示した例では上部が半円形状（上に凸となる湾曲面形状）であるため、前記実施例２と同様に主管２の上部には汚泥等の夾雑物が溜まらなかったと考えられる。一方、枝管３の底部３ａが、主管２の底部２ｂより上方に位置しているため、これらの間の段差に起因して、主管２の底部には汚泥等の夾雑物が溜まったと考えられる。

また、図９（ｂ）に示した例では、７５Ｌ／ｍｉｎ、１２５Ｌ／ｍｉｎの各流量で主管２の上部に汚泥等の夾雑物が溜まっており、前記評価は「×」であった。また、１５０Ｌ／ｍｉｎの流量では前記評価が「×〜△」であり、２５０Ｌ／ｍｉｎの流量では前記評価が「△」であった。さらに、主管２の底部では、全ての流量で汚泥等の夾雑物が溜まっており、評価が「×」であった。
主管２の底部に汚泥等の夾雑物が溜まったのは、図９（ａ）に示した例と同様の理由によると考えられる。また、図９（ｂ）に示した例では上部にコーナ部が形成されているため、このコーナ部に汚泥等の夾雑物が付着し易く、その結果、上部に汚泥等の夾雑物が溜まったと考えられる。

以上の結果より、本発明の実施例は、比較例に比べて主管２に汚泥等の夾雑物が溜まり難いことが確認された。

１…散気装置、２…主管、２ａ…上部側、２ｂ…底部、２ｃ…側面、３…枝管、３ａ…底部、６…散気孔、７ａ…枝管開放口、１０…膜モジュールユニット、１１…膜モジュール、２０ａ…主管開放口、２１…上部、２２…下部、２３…鉛直直線部、２４…水平直線部、３０…水処理装置、３１…被処理水、３２…水槽、４０…空気供給装置、４１…ブロワ

Claims (6)

1. 気体供給装置から気体が供給される水平方向に延びる主管と、散気孔を有し、且つ、前記主管に直接連結して水平方向に延びる複数の枝管と、を備える散気装置であって、
   前記主管は、その一端側に開放口を有し、
   前記主管の横断面形状は、上部が上に凸となる湾曲形状であり、下部が前記上部の両端にそれぞれ接続して鉛直方向下方に向かう一対の鉛直直線部と、該一対の鉛直直線部の下端部間を連結する水平直線部とからなる形状であり、
   前記枝管は、前記主管の下部の、鉛直直線部に連結している、散気装置。
2. 前記枝管の開放口は、前記主管に連結した側と反対の側の端部に形成されている、請求項１記載の散気装置。
3. 前記主管の開放口は、前記枝管の開放口より下方に配置されている、請求項２記載の散気装置。
4. 前記枝管の底部が、前記主管の底部と同一水平面上に位置し、又は、前記主管の底部より下方に位置している、請求項１〜３の何れか一項に記載の散気装置。
5. 前記主管の開放口は、前記枝管の散気孔より下方に配置されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の散気装置。
6. 水槽と、
   前記水槽内に配置された膜モジュールユニットと、
   前記膜モジュールユニットの下方に配置された請求項１〜５の何れか一項に記載の散気装置と、を備えた、水処理装置。

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