Transcript 4. Aeration

4. 曝氣/攪拌設備




エアレーション・・・・空気を送り込むこと
曝気・・・・空気と液体を接触させて酸素
を供給すること
散気・・・・空気を液状中に送り込むこと
通気・・・・固形物中に空気を送り込み
酸素を供給すること
4. Aeration
1
曝気装置
4. Aeration
2
セラミックディフューザー
項目
外形寸法
(mm)
乾式通気量
(20℃、
0.49kPa)
2
260
2
300
2
400
1200 mL/cm ・min
2
260
1200 L/min
260
1200 mL/cm ・min
散気板
1800 mL/cm ・min
3000 mL/cm ・min
散気板
公称
気孔径
(μm)
(全面曝気用)
散気筒
1900 L/min
450
4. Aeration
抗折
力
(MPa)
標準通気量
(20℃、
大気圧)
重
量
(kg)
3.9
80～100
L/min/枚
4
3.9
20～40
L/min/枚
1.3
3.4
120～150
L/min/本
2
3
フレックスエアー
超微細気泡散気装置
4. Aeration
4
4. Aeration
5
微細気泡と酸素移動効率
フレックスエアーは、気泡径約1mmの微細気泡を発生させることが出来ます。
同じ空気量を送気した場合、気泡径が1/2となる発生する気泡数は８倍となり、
気液接触面積は２倍となります。また、滞留時間が増えることで酸素移動効率
が高くなります。
4. Aeration
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形
式
型
番
呼び寸法
D×L(mm)
発泡
面積
(m2)
(Nm3/m2・h)
(Nm3/h)
(Nm3/m2・h)
(Nm3/h)
(kg)
Ｍ形
M4-300
φ118×2844
0.472
20～75
9.4～35.4
113
53.1
10
T形
Ｔ2-60
φ64×610
0.070
20～75
1.4～5.3
113
7.9
1.2
Ｔ2-65
φ64×650
0.084
20～75
1.7～6.3
113
9.5
1.3
Ｔ3-50
φ93×502
0.118
20～75
2.4～8.9
113
13.3
1.5
Ｔ3-75
φ93×762
0.177
20～75
3.5～13.3
113
19.9
2.0
Ｔ3-100
φ93×1003
0.236
20～75
4.7～17.7
113
26.6
2.5
標準通気量
4. Aeration
最大通気量
重量
7
4. Aeration
8
Types of Rapid Mixing Systems




Mechanical devices in a dedicated basin (Most
common application)
In-Line blenders (Efficient, effective at all
flows)
Hydraulic methods (Simple, effective, nonmechanical. Energy may vary with flow)
Air Mixing (Simple, advantages if aeration is
required. Not common. May cause scum and
floatables)
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Mechanical Flash Mixers:
Propeller Type
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Mechanical Flash Mixers:
Turbine Type
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11
In-Line Blenders:
Mechanical Type
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12
In-Line Blenders: Static Type
4. Aeration
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Source: 用水と廃水 (1995), Vol. 37, No. 7, p. 37.
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Source: 用水と廃水 (1995), Vol. 37, No. 7, p. 37.
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Source: 用水と廃水 (1995), Vol. 37, No. 7, p. 38.
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Source: 用水と廃水 (1995), Vol. 37, No. 7, p. 39.
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Source: 用水と廃水 (1995), Vol.
37, No. 7, p. 41.
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株式会社 鶴見製作所
水中攪拌曝気装置 / 水中エアミキサーＴＡＲ型
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（Ａ）竪型円筒タンク
Ａ－１
中心取付
Ａ－２
偏心取付
Ａ－３
バッフルプレ
ート付
フジ機械株式会社
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（Ｂ）角槽及短形及長形タンク
（Ｃ)可搬式攪拌機
プロペラ固定位置
Ｂ－１
偏平長方形タンク
Ｂ－２
丸型長形タンク
Ｂ－３
深タンク
4. Aeration
Ｃ－１
可搬式攪拌機
フジ機械株式会社23
Ａ－１
上下循環流よりも攪拌翼を中心に、同心円的な渦巻流れが大きくなり、攪拌効果は
最良条件であるとはいえない。
固体一液体の混合の場合には粒子の偏在、沈積を来たす。
Ａ－２
低粘度の場合には偏心取付は乱流状態が得られ、タンクに対して同心円的な流れが
無くなりバッフルプレート付きと同じ効果を生じ理想的である。
Ａ－３
バッフルプレートにより渦巻流動が抑制され、上下循環流が支配的となり液は乱流状
態となり攪拌効果が相乗的に増大する。バッフルプレート攪拌翼の形状により消費動
力が数倍になることがある。
Ｂ－１
タンク壁に直線部が有るので、バッフルプレートの必要はない。タンクの４コーナーに
は液の滞留を生じるので必ずラウンドコーナーにする。攪拌機はタンクの辺の長さに
応じて台数を増やす。
Ｂ－３
規格以上の長い攪拌シャフトを要する為、底部にはフートベアリングをセットする（揺
れ止め）攪拌翼もその時の状態により２段か３段かを決める。バッフルプレートを取付
けた方が一層攪拌効果が上がる。
Ｃ－１
可搬式は多くの場合シャフトを斜めに固定するので、竪形式の偏心取付に相当しバッ
フルプレート付と同じ効果をもたらす。特別な場合を除いて、バッフルプレートを使用
しない方が攪拌効果はおちない。
フジ機械株式会社
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セット位置及び各部関連寸法
Ｌ＝Ｈ－Ｂ
Ｂ＝１～１．５ｄ 又は Ｂ≒１/４ｚ
Ｃ≧１．５ｄ
Ｚ≧４ｄの時翼２段
間隔 Ａ＝１．５～２．５ｄ
Ｚ≒１．２～１．５Ｄ
Ｗ≧０．０８－０．１０Ｄ
設置数２～４枚
ｌ≒Ｚ
Ｍ＝１～１．５ｄ
（翼径比が大きい小形槽の場合）
Ｍ＝０．２～０．２５Ｄ （翼径比が小さい大形槽の場合）
β≧α
（攪拌条件、攪拌液物性により加減する）
フジ機械株式会社
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（株）サニックスＥＳ事業部
ばっ気機械の種類 価格
酸素
移動量
攪拌
能力
メンテナンス
消費
電力
酸素
溶解効率
ブロワー（送風機）
○
△
△
○
◎
5%
ジェットレーター
（水中ポンプ利用）
◎
△
△
○
○
5%
エアレーター
（送気・攪拌）
△
○
○
△
△
15%
ターボレーター
○
◎
◎
◎
◎
15～30%
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4. Aeration
Source: 用水と廃水 (1995),
Vol. 37, No. 7, p. 41.
27
Source: 用水と廃水 (1995),
Vol. 37, No. 7, p. 42.
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4. Aeration
Source: 用水と廃水 (1995),
Vol. 37, No. 7, p. 43.
29
Source: 用水と廃水 (1995), Vol. 37, No. 7, p. 44.
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30
エアレーションミキサ
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31
エアレーションミキサ
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32
水中ミキサ
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33
水中ミキサ
4. Aeration
34
水中ミキサ
4. Aeration
35
水中エアレータ
(下吐出し・多極モータ直結)
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36
水中エアレータ
(下吐出し・多極モータ直結)
4. Aeration
37
水中エアレータ
(下吐出し・多極モータ直結)
4. Aeration
38
水中エアレータ
(下吐出し・減速機付)
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39
水中エアレータ
(下吐出し・減速機付)
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40
水中エアレータ
(上吐出し・多極モータ直結)
4. Aeration
41
水中エアレータ
(上吐出し・多極モータ直結)
4. Aeration
42
水中エアレータ
(上吐出し・多極モータ直結)
4. Aeration
43
水中かく拌ポンプ
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水中かく拌ポンプ
4. Aeration
45
水中かく拌ポンプ
4. Aeration
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スクリュー形曝気機
「スパロータ」
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スクリュー形曝気機
「スパロータエース」
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縦軸曝気攪拌装置
「バーチロータ」
下水や集落排水など生活排水の
より高度な処理のため、ブロワを
必要とせず、水上駆動で、1台で
好気・嫌気攪拌が行なえる曝気
攪拌装置です。
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50
縦軸曝気攪拌装置
4. Aeration
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微細気泡生成法
酸素の溶かし方
下水
生物処理
気泡の微細化方法
気泡径
水面攪拌式
従来型2,3ミリ①
散気式
径の小さい気孔に通す
超微細気泡1ミリ②
噴出式
せん断力で砕く
0.1～1.0ミリ
超々微細気泡
0.001～0.5ミリ③
キャビテーションで砕く
4. Aeration
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①セラミックス散気装置

気泡径２～３ミリ

圧力損失小

酸素移動効率小
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②膜状樹脂製散気板



気泡径１ミリ
前後
圧力損失大
酸素移動効
率大
4. Aeration
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③アトマイザー (atomizer, 噴霧器)
(キャビテーションによる超微細化)

２液や気液の混合目的

0.001～0.5ミリに砕く
4. Aeration
55
キャビテーションにより
気泡が微細化する様子
気泡崩壊
気泡微細化
長
成
気泡
キャビテーションによる
気泡微細化の様子
圧力
流速
気泡径
気泡崩壊
4. Aeration
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送水圧、気液比とコスト比の関係
50
コスト比
送水圧 [mAq]
40
10
3
30
1
コスト減
0.5
20
10
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
気液比
コストの削減ができるかどうかは無事キャビテーションが起こるかど
うかによる
→流量が5分の1になる酸素曝気を考えてみる
4. Aeration
57

コスト比が1以
下になる条件
空気曝気
送水圧
 49.01
気液比
[mAq]

酸素曝気
送水圧
 164.5
気液比
[mAq]
コスト比較
50
40
送水圧 [mAq]

酸素曝気
30
コスト減領域
20
空気曝気
10
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
気液比
酸素曝気のほうがコストが下がりやすい
4. Aeration
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散気筒式
散気装置
4. Aeration
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曝氣‧攪拌設備

機械式曝氣(mechanical aeration)


分渦輪式(常為陸上固定式)、浮筒軸流式
(常噴成傘狀水柱)及沉水式渦流型(俗稱air
jet，分單方出口或多方出口型)等，傳氧效
率約 1.0~3.2 lbO2/ Hp·hr
散氣式曝氣(diffused aeration)

分粗氣泡型(常用於調勻池單元)及細氣泡
型(常用於曝氣池單元)，需鼓風機組及相
關管線，傳氧效率約 0.5~2.0 lbO2/ Hp·hr
4. Aeration
60
The performance of diffused
aeration systems

fouling;

wastewater characteristics;

process type and flow regime;

loading conditions;

basin geometry;

diffuser type, size, shape, density, and
airflow rate;
4. Aeration
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The performance of diffused
aeration systems

mixed liquor dissolved oxygen (DO)
control and air supply flexibility;

mechanical integrity of the system;

operator expertise; and

the quality of the preventive operation
and maintenance (O&M) program.
4. Aeration
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4. Aeration
63
4. Aeration
64
4. Aeration
65
超微細気泡散気装置エラストックス
4. Aeration
66
超微細気泡散気装置エラストックス
4. Aeration
67
エラストックス散気装置の構造
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68
エラストックス散気装置の構造
4. Aeration
69
エラストックス散気装置の構造
4. Aeration
70
メンブレンパイプ式
（超微細気泡）散気装置／ミクラス®


散気時
空気供給管から、本体の空気分配溝へ空気が
供給され、メンブレンが膨らみます。
メンブレンのスリットは側面のみにあり、気泡の
会合が少なく微細な気泡が均一に発泡する構
造となっています。
停止時
散気停止時は、水圧により本体にメンブレンが
張り付き止水します。このため、メンブレンは水
頭圧を受けず、汚水の浸入が少なく、スリットの
目詰りが起こりにくい構造となっています。
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メンブレンパイプ式
（超微細気泡）散気装置／ミクラス®
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メンブレンパイプ式
（超微細気泡）散気装置／ミクラス®
外形寸法 ：
Φ66×2,200mm
製品重量 ：
約3 kg
通気量 ：
酸素移動効率 ：
4～12 m3/本・hr
26～30％
（清水、20℃、散気水深 5 m）
4. Aeration
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旋回流式（深槽）
全面曝気式
4. Aeration
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旋回流式（標準槽）
旋回流式（標準槽・固定式） 旋回流式（標準槽・吊上げ式）
4. Aeration
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4. Aeration
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4. Aeration
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4. Aeration
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Source: www.tsurumipump.co.jp
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Source: www.tsurumipump.co.jp
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Source: www.tsurumipump.co.jp
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Source: www.tsurumipump.co.jp
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Source: www.tsurumipump.co.jp
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曝気装置選定練習：
Source: www.tsurumipump.co.jp
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ご清聴ありがとう御座居ました。
http://www.delcora.org
 お問い合わせは、
以下までお願いいたします。
崑山科技大学
環境工学科
丁 文輝
[email protected]
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