下水処理システムの中核動力装置である空気圧縮機は、安定した高圧空気を継続的に供給し、曝気、汚泥処理、プロセス制御といった主要プロセスの効率的な運転を支えています。空気圧縮機は、下水の浄化と排出基準の遵守を実現するための「見えない動力エンジン」として機能しています。空気圧縮機のエネルギー効率と安定性は、下水処理場の運用コストと処理効果に直接影響するため、都市下水処理や産業廃水処理において不可欠な存在となっています。
1. 曝気システム:活性汚泥の「酸素供給拠点」
曝気は生物学的廃水処理法の中核プロセスです。空気圧縮機は高圧空気を曝気槽に送り込み、曝気ディスクと散気管によって空気を微細な気泡に分解し、活性汚泥中の好気性微生物に十分な酸素を供給します。酸素が豊富な環境下で、これらの微生物は廃水中の有機物、アンモニア性窒素、その他の汚染物質を分解し、水質浄化を実現します。スクリュー式と遠心式の空気圧縮機は、高い空気圧と大流量を特徴としており、様々な規模の廃水処理プラントで広く使用されています。可変周波数制御システムを搭載することで、水質負荷に応じて空気供給量を調整できるため、エネルギー消費を大幅に削減できます。
2. 汚泥処理:固液分離の「力」を支える
汚泥濃縮・脱水工程では、空気圧縮機が空気圧ダイヤフラムポンプや空気圧バルブなどの機器の駆動に動力源として利用されています。空気圧ダイヤフラムポンプは耐腐食性と高い適応性を備えており、水分含有量が高く複雑な組成の汚泥を効率的に輸送することができます。空気圧バルブは汚泥の方向と流量を正確に制御し、汚泥脱水機の安定した運転を確保し、汚泥の減量化を実現します。下水処理場の高湿度・高腐食環境下において、空気圧システムは電気設備に比べて故障率が低く、運転・保守コストも有利です。
3 プロセス制御:正確な操作のための「調整ツール」