JP2001253494A - 槽内仕切り板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】長時間の使用に耐えることができ、また軽量
で、浄化槽等の槽本体への取り付け作業性が容易であ
り、かつ強度的にバランスがとれており、更に要求され
る荷重に対して最小重量で最大剛性を有する経済的な槽
内仕切り板を提供する。 【解決手段】浄化槽などの密閉空間の槽内部を仕切る槽
内仕切り板において、槽内仕切り板が、繊維強化プラス
チック製の板状材、該板状材の少なくとも片側表面に形
成された補強リブとよりなり、該補強リブは板状材周辺
部の少なくとも３箇所から板状材の中央部に向かって直
線的に形成される。補強リブは、ウレタン又はスチレン
の発泡材を内部に含み、外層部が繊維強化プラスチック
製である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水処理装置とし
て用いる浄化槽や、石油などの液体を貯留する液体貯留
槽などの、地中に埋設される大型槽の密閉空間の槽内部
を仕切る槽内仕切り板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば汚水処理装置としての浄化
槽は、図８に示すように円筒状パイプｂの両端を鏡板ｃ
にて閉塞させ（図は一端のみを示す）、その閉塞された
空間内部は、空間内部内に貯留または滞留した液体を仕
切る目的で、仕切り板ｄを設置した水槽ａを用いてい
る。通常は、円筒状パイプｂの外周あるいは内周（図は
内周の場合）には槽全体の剛性を高めるため、補強リン
グｅを設けている。

【０００３】そして、比較的大型の浄化槽の場合には、
通常、繊維強化プラスチック製の水槽ａ本体内を仕切り
板ｄによって縦列の複数の室に仕切り、各室に所定の部
品を組み込んだものが使用されている。かかる浄化槽に
は、種々の処理方式のものがあるが、例えば、嫌気濾床
接触曝気方式においては、流入管からの汚水をまず嫌気
濾床槽で汚水中の有機物を嫌気性徴生物によって嫌気性
分解し、更に接触曝気槽で接触材表面の生物膜によって
好気性分解し、更に遊離した生物膜などを沈殿層で沈殿
分離し、ついで上澄液を消毒室に導き塩素消毒の上放流
しており、そのため水槽内部を、仕切り板ｄによって幾
つかに仕切る必要がある。このとき、水槽ａ上部に配管
を通したり、あるいは水槽内に発生するガスの拡散のた
め、更に、マンホール等の為の開口ｉが設けられたりす
る場合には、仕切り板ｄに切欠部ｊを設ける。

【０００４】このような大型の浄化槽においては、仕切
り板ｄで区切られた各室の液体の水位は変動し、さらに
メンテナンス時には片側の室内だけ液体を吸い上げるこ
とがあるので、仕切り板ｄには、浄化槽内での液体の変
動水位による静水圧荷重に耐える構造が求められてい
る。また、車庫や通路若しくは車道の近傍に埋設されて
いる場合や、浄化槽の清掃時等において内部が空になっ
た時は、外圧と内圧とのアンバランスにより、浄化槽本
体が過酷な荷重状態に曝される。特に、仕切り板ｄが設
置された場所に、部品の設置上の問題で補強リングｅが
設置できない場合などは仕切り板ｄは補強部材としての
役割が大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来用いられてきた仕
切り板ｄは、図７に示すように、単にガラス繊維強化プ
ラスチック（以後ＧＦＲＰと称す）製の平板ｇに、補強
部材として、鋼製の角パイプｈを複数、平板の一定方向
に、平行に配置した上で、ＧＦＲＰによるオーバーレイ
ｅで積層し剛性を確保していた。

【０００６】しかしながら、鋼製の角パイプｈを使用す
る場合には、鋼自体の耐薬品性が極めて悪いため、ＧＦ
ＲＰのオーバーレイの積層作業に少しでもミス（例えば
完全にオーバーレイできていない箇所がある）があると
すぐに錆が発生し、長時間の使用に耐えられなくなって
しまうという欠点がある。また、鋼製の角パイプｈは比
重が大きく、さらにＧＦＲＰ製の平板ｇとの接着を完全
なものとするためには、平板ｇと同程度の板厚のＧＦＲ
Ｐオーバーレイｅが必要で、そのため、成形された仕切
り板ｄは非常に重くなり、浄化槽等の槽本体への取り付
け作業性が著しく低下していた。

【０００７】さらに最大の欠点は、鋼製の角パイプｈを
補強部材として仕切り板ｄの一方向に平行に配置する構
造が、仕切り板ｄの片側からの静水圧荷重や浄化槽の清
掃時等において、内部が空になった時の外圧と内圧との
アンバランスによる荷重に対して最適なリブ構造にはな
っていないため、仕切り板全体の剛性を向上させるため
には、ＧＦＲＰ製の平板ｇは槽本体と同程度の板厚が必
要とされ、仕切り板の総合的な評価としては、重量が大
きく不経済で、品質の信頼性がないものとなっている。

【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決して、長時間の使用に耐えることができ、また軽量
で、浄化槽等の槽本体への取り付け作業性が容易であ
り、かつ内水圧に対する仕切り板の面内の強度と外圧に
対する槽全体の周方向強度とのバランスがとれており、
要求される荷重に対して最小重量で最大剛性を有する経
済的な仕切り板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、発明者らは、仕切り板に、仕切り板と一体化された
補強リブを設けることとし、仕切り板の板部と一体化さ
れた補強リブがどのような方向に配置されるのが最適な
構造になるのか、有限要素法による数値解析を用い、目
的関数として仕切り板の総重量、設計変数としてはさま
ざまなリブ形態とその板厚と幅等の寸法とし、目的関数
である仕切り板の総重量が最小となるように数値実験を
繰り返し検討した。

【００１０】その結果、仕切り板のリブ構造としては、
仕切り板の周辺部から仕切り板の中央付近に向かって配
置される補強リブ形態が、仕切り板として要求される荷
重に対して最小重量で最大剛性になることを発見し、本
願発明の槽内仕切り板を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明の槽内仕切り板は、浄化槽な
どの密閉空間の槽内部を仕切る槽内仕切り板において、
該槽内仕切り板が、繊維強化プラスチック製の板状材、
該板状材の少なくとも片側表面に形成された補強リブと
よりなり、該補強リブは、板状材周辺部の少なくとも３
箇所から板状材の中央部に向かって直線的に形成され、
該板状材と繊維強化プラスチックによって一体化されて
いることを特徴とする。

【００１２】この槽内仕切り板を構成する補強リブは、
少なくとも外層部は繊維強化プラスチック製であるが、
内部の構造をウレタン発泡材又はスチレン発泡材とする
ことが好ましい。また、本発明の槽内仕切り板において
は、槽内仕切り板を構成する補強リブと一体化してなる
繊維強化プラスチック製の板状材は、表面が平滑な平面
状、または、表面に波板状あるいは曲面を有したり、凹
凸を有するような板のいずれであってもよい。また、本
発明の槽内仕切り板において、槽内仕切り板を構成する
補強リブと一体化した繊維強化プラスチック製の板状材
の外周部に、更にフランジを設けることも出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の槽内仕
切り板の一実施例を示す斜視図であり、図２は、本発明
の槽内仕切り板を設けた筒状横置き浄化槽の１例を示す
説明図である。図１に示すように、本発明の槽内仕切り
板１は取り付けられる浄化槽、石油タンク等の地中に埋
設される大型槽の密閉空間断面の内部形状にほぼ合せた
形状であって、補強リブ３と、補強リブと一体化された
ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の平板などの板状材
２からなる。槽内仕切り板の全体形状は、浄化槽などの
水槽密閉空間断面の内部形状に合せて形成されるが、設
置場所に槽の開口部が存在する場合や、槽を浄化槽とし
たとき汚水の流出入口が必要な場合は、槽内仕切り板と
槽内部の壁面との間に部分的に空隙が生じるように槽内
仕切り板の全体形状を形成することが出来る。即ち、図
１に示す本発明の槽内仕切り板１の実施例においては、
槽内の配管を別の部屋につなぐため、あるいは槽本体の
マンホール開口部８との干渉を避けるため、切欠き部９
を設けることにより槽内仕切り板１の一部において槽本
体内部の形状と一致していなくとも良い。

【００１４】補強リブ３は、板状材２の少なくとも片側
表面に、板状材周辺部の少なくとも３箇所から（図１、
図２では、１２個所の場合を示す。）板状材２の中央部
２１に向かって直線的に形成される。本発明において、
板状材の中央部２１とは、板状材２の中央付近を指して
いるが、中央部２１は、必ずしも板状材２の中心である
必要はない。また、板状材周辺部において、各々の補強
リブが均等な間隔にある必要はない。また、補強リブ３
は、周辺部の少なくとも３箇所から中央部２１に向かっ
て設置する必要があるが、その数は特に限定されるもの
ではなく、好ましくは周辺部の１２個所から中央部２１
に向かって設置される。

【００１５】補強リブ３の材質は、通常ＧＦＲＰとする
が、図３に示すように、補強リブの内部３１をウレタン
或いはスチロールからなる発泡材或いは木材などの軽量
な材質とすることもできる。好ましくは、補強リブの内
部３１は硬質ウレタンの発泡剤とし、表面３２がＧＦＲ
Ｐであって、補強リブ３を板状材２の所定の位置に載置
し、ＧＦＲＰを吹き付けることにより板状材２と一体化
した構造とする。このような構成により、槽内仕切り板
の一層の軽量化を図ることができる。なお、本発明の槽
内仕切り板は、補強リブ３を、板状材２の片面のみなら
ず、両面に設けることができる。

【００１６】本発明の槽内仕切り板１に用いる板状材２
はＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製であるが、ＦＲＰ
に用いられる補強繊維としては、例えばガラス繊維、炭
素繊維、アラミド繊維などを挙げることができ、また、
樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂であれば、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂などであり、熱可塑性樹
脂であれば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂などを挙
げることができる。ガラス繊維と不飽和ポリエステル樹
脂の組み合わせは、安価であり、入手しやすさから好ま
しく用いることができる。

【００１７】本発明の槽内仕切り板１を浄化槽に用いた
場合の例を図２に示す。本発明の槽内仕切り板１は、図
２に示すように、筒状パイプ５の両端（図は一端）に鏡
板６を有する浄化槽などの水槽４の密閉空間に、槽内部
を仕切るように設けられる。その際、筒状パイプの外周
あるいは内周（図は内周の場合）には槽全体の剛性を高
めるため、ＧＦＲＰ製の補強リング７を設けることもで
きる。

【００１８】本発明の槽内仕切り板の形状は、図１、図
２に示したもの以外にも図４Ａ〜Ｆに示す槽内仕切り板
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６のよ
うに、種々の形状のものを用いることができる。槽内仕
切り板は、それが取り付けられる浄化槽などの密閉空間
を有する水槽４の断面形状に合わせたものとし、真円の
円筒状である必要はなく、角のとれた角形形状、楕円形
状であってもよい。本発明においては、補強リブ３は、
前記のように、板状材２周辺部から板状材２の中央部に
向かって直線的に形成されるが、図４Ａに示す槽内仕切
り板１０１のように、板状材２の中央部に向かう補強リ
ブ３の他に、任意の個所に補強リブ３０１、３０２を合
せて設けたり、図４Ｂに示す槽内仕切り板１０２のよう
に中央部で各補強リブ３を結合し、中心に空間を設ける
ことによって槽内仕切り板１０２を形成することも出来
る。

【００１９】また、上記では平板である板状材２に補強
リブ３を設けた場合を示して説明したが、本発明の補強
リブ一体型槽内仕切り板の板状材２は、平滑状平板の代
わりに図４Ｅで示す槽内仕切り板１０５のような波板
や、或いは曲面を有する板であってもよく、更に、複数
の平板を段差を付けて重ねたような表面に凹凸を有する
ものであってもよい。いずれにしろ全体が板状となって
いればよい。また、本発明の補強リブ一体型槽内仕切り
板は、図４Ｆに示すように、水槽に固定するために、板
状材２の外周部に沿って、更にフランジ部１０を設ける
こともできる。フランジ部１０を設けることによって、
仕切り板の槽内への取り付けがより簡単で確実となる。

【００２０】

【実施例】（実施例）まず、図３に示すように、ＧＦＲ
Ｐ（不飽和ポリエステル樹脂とガラス繊維からなる強化
プラスチック）製の平板である板状材２に、補強リブ３
の内部３１の材質を硬質ウレタン発泡材とし、補強リブ
３の外層部３２をＧＦＲＰ（不飽和ポリエステル樹脂と
ガラス繊維からなる強化プラスチック）製の板で囲まれ
た構造を有する図１で示すような１２本の補強リブ３が
中央部２１で一体化された形状の槽内仕切り板１を得
た。

【００２１】次に、図２に示すように、浄化槽として直
径が２５００ｍｍのガラス繊維により補強された不飽和
ポリエステル樹脂からなる繊維プラスチック製円筒横置
き型浄化槽に槽内仕切り板１を取りつけた。この浄化槽
の水槽４は断面が円形の筒状パイプ５の両端に鏡板６を
接合し（図は筒状パイプ５の一端の接合を示す）、補強
リング７を前記筒状パイプ５の円周方向内面に取り付け
た構造となっており、それに、上記得られた槽内仕切り
板１によって縦列の複数の室に仕切り、各室に所定の部
品を組み込んだ。

【００２２】（比較例）図７に示すような、ＧＦＲＰ
（不飽和ポリエステル樹脂とガラス繊維からなる強化プ
ラスチック）製の平板ｇの片面に、鋼製の角パイプｈを
５本、平板ｇの一定方向に、平行に配置した上で、ＧＦ
ＲＰによるオーバーレイｅで積層して仕切り板ｄを得
た。

【００２３】（結果）実施例として図１に示す槽内仕切
り板１と、比較例として図７に示す仕切り板ｄについ
て、数値実験例として、仕切り板によって仕切られた片
側の室に水を満たし、反対側の室を空にした状態を想定
して、図１、図７の上方向より下方に向かって静かに水
圧加重を加えた場合に、仕切り板全面に生じるたわみ分
布の状態を調べた。

【００２４】本発明の槽内仕切り板１のたわみ分布の状
態を図５に、比較例の仕切り板ｄのたわみ分布の状態を
図６に示した。図中の数字は変形量を示している。これ
らのたわみ分布の状態図から明らかなように、図６の比
較例の仕切り板では、最大変形が仕切り板の上部と下部
に集中しており、この２個所で本体との接合部に大きな
たわみが生じ、局所的な欠陥を生じる恐れがある。

【００２５】これに対して、本発明の槽内仕切り板１の
たわみ分布は、図６に示したように、変形量が仕切り板
全体に分散されていて、局所的な欠陥を生じる原因とな
る変形量の集中は見られない。また、最大変形量の絶対
値も、従来の仕切り板と比較しておよそ半分となってお
り、均一なたわみを示していることが明らかである。

【００２６】また、仕切り板の総重量、最大応力を測定
した。これらの結果を合わせて表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように本発明の槽内仕切
り板１は従来の仕切り板よりも、重量で約半分になり、
剛性では約倍になり、強度では、ほぼ同程度であり、結
局、経済性は約３０％向上したことになる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、以下
のような効果が得られる。本発明の槽内仕切り板１は補
強リブ構造としては、槽内仕切り板１の外周から板の中
央付近に向かって配置される最適なリブ配置を持つ仕切
り板であるので、槽内仕切り板１として要求される荷重
に対して最小重量でかつ最大の剛性を実現でき、水槽自
体の軽量化にもつながる。また、槽内仕切り板１の補強
リブ３の構造として表層部をＧＦＲＰとし、硬質ウレタ
ンの発泡剤を内包させたようなサンドイッチ構造をとる
ことにより、水槽内で長時間液体に浸漬されても強度の
劣化等がない高品質な槽内仕切り板とすることが可能で
あり、水槽の機能面・品質面での性能が向上する。

【００３０】槽内仕切り板１を水槽に取り付ける場合に
も軽量・高剛性であるため、取り付け作業性がよく、槽
本体との接着の信頼性が向上し、仕切り板のもう一つの
重要な機能である、槽本体との機密性も向上させること
が可能であり、水槽の機能面・品質面での性能が向上す
る。さらに、外周から板の中央付近に向かって配置され
る補強リブ形態では、仕切り板に発生する応力分布が均
一となり、破損事故の原因となる応力集中が発生するこ
とはなく、品質の信頼性が高く水槽自体の強化にもつな
がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補強リブを有する槽内仕切り板の１実
施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の槽内仕切り板を設けた筒状横置き浄化
槽の１例を示す説明図である。

【図３】本発明の槽内仕切り板の、断面構造の１例を説
明する断面図である。

【図４】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは本発明の槽内仕切り
板の形状の種々の例を示す斜視図である。

【図５】本発明の槽内仕切り板のたわみ分布状態を示す
状態図である。

【図６】従来の仕切り板のたわみ分布状態を示す状態図
である。

【図７】従来の補強リブを有する仕切り板を示す斜視図
である。

【図８】従来の仕切り板を設けた筒状横置き浄化槽を示
す説明図である。

【符号の説明】

１、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６
槽内仕切板 ２ 板状材 ２１ 板状材の中央部 ３、３０１，３０２ 補強リブ ３１ 補強リブの内部 ３２ 補強リブの外層部 ４ 水槽 ５ 筒状パイプ ６ 鏡板 ７ 補強リング ８ マンホール開口部 ９ 槽内仕切り板の切欠き部 １０ 槽内仕切り板のフランジ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄化槽などの密閉空間の槽内部を仕切る
   槽内仕切り板において、該槽内仕切り板が、繊維強化プ
   ラスチック製の板状材、該板状材の少なくとも片側表面
   に形成された補強リブとよりなり、該補強リブは、板状
   材周辺部の少なくとも３箇所から板状材の中央部に向か
   って直線的に形成され、該板状材と繊維強化プラスチッ
   クによって一体化されていることを特徴とする槽内仕切
   り板。
2. 【請求項２】 前記補強リブがウレタン又はスチレンの
   発泡材を内部に含み、外層部が繊維強化プラスチック製
   である請求項１に記載の槽内仕切り板。
3. 【請求項３】 前記浄化槽などの密閉空間の槽内部を仕
   切る槽内仕切り板において、槽内仕切り板を構成する補
   強リブと一体化した繊維強化プラスチック製の板状材
   が、平板である請求項１または２に記載の槽内仕切り
   板。
4. 【請求項４】 前記浄化槽などの密閉空間の槽内部を仕
   切る槽内仕切り板において、槽内仕切り板を構成する補
   強リブと一体化した繊維強化プラスチック製の板状材の
   外周部に、フランジを設けてなる請求項１、２、または
   ３に記載の槽内仕切り板。