JP2002159804A

JP2002159804A - 沈降分離室、これを備える汚泥濃縮槽及び汚水浄化槽

Info

Publication number: JP2002159804A
Application number: JP2000356920A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamashita; 宏山下; Nobuyoshi Katagai; 信義片貝; Atsushi Hibino; 淳日比野
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-04

Abstract

(57)【要約】【課題】槽(又は室)容量がコンパクトで沈降分離能の
良好な沈降分離室、この沈降分離室を備える汚泥濃縮槽
及び汚水浄化槽を提供する。【解決手段】汚水流入口２及び流出口７が設けられた周
壁８，１０と、下端部に開口１２を有する傾斜底面１０
ａ，１０ｂと、前記流出口７に繋がる越流堰６が設けら
れている沈降分離室１であって、越流堰６は汚水流入口
２側へ張り出すように形成されていることを特徴とする
沈降分離室。この沈降分離室を槽内に組み込み汚泥濃縮
槽とし、あるいは汚水浄化槽とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屎尿、その他の生
活排水、又はこれらの合併汚水（以下、単に汚水ともい
う）中に含まれる固形物を沈降分離する沈降分離室、こ
れを備える汚泥濃縮槽及び汚水浄化槽に関する

【０００２】

【従来の技術】従来、固形物の分離、汚泥濃縮及び貯留
を一つの槽で兼ねる沈降分離槽(又は沈降分離室)は知ら
れていて、これは、原水汚水中の固形物の分離及び浄化
槽内で発生する汚泥の貯留等を行うために、主に汚水浄
化槽の前処理槽として用いられている。この沈降分離槽
は、汚水中の固形物を重力沈降のみの作用によって分離
しながら貯留させるものであり、槽内に濾材を備える嫌
気濾床槽と比べて構造が単純且つ安価である利点を有し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、従来の沈降分離室は固形物の分離を重力沈降のみで
行なっているため、必要な沈降分離能を得るために槽の
設置面積を大きくする（水面積負荷を低くする）しかな
かった。また、固形物の分離、汚泥濃縮及び貯留を一つ
の槽で兼ねているため、汚水流入時に貯留した汚泥が巻
き上げられて次槽へ流出しやすく、結果的に槽容量に対
して汚泥貯留能が小さい問題があった。本発明は、槽
(又は室)容量がコンパクトで沈降分離能の良好な沈降分
離室、この沈降分離室を備える汚泥濃縮槽及び汚水浄化
槽を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の沈降分離室は次のような構成とした。すな
わち、本発明の沈降分離室は、汚水流入口２及び流出口
７が設けられた周壁８，１０と、下端部に開口１２を有
する傾斜底面１０ａ，１０ｂと、前記流出口７に繋がる
越流堰６が設けられている沈降分離室１であって、前記
越流堰６は、前記汚水流入口２側へ張り出すように形成
されていることを特徴とするものである。

【０００５】ここで、越流堰６は略水平に形成された溝
状越流堰が好ましい。また、汚水流入口２と越流堰６の
汚水流入口側一端との間には、液流抑制部材３が配され
ることが好ましい。

【０００６】更に、上記沈降分離室において、越流堰６
には三角堰又は四角堰が多数形成されることが好まし
い。

【０００７】更に、上記沈降分離室の形状は、四つの周
壁８，８，１０，１０をもつ箱体形状で、対面する一対
の側壁８，８のうちの一方に汚水流入口２が形成され、
他方には流出口７が形成され、対面する他の一対の側壁
１０，１０は、それぞれ内側下方に向かって斜めに延び
て傾斜底面（断面視が略Ｖ字状）１０ａ，１０ｂを形成
しながら下端部が開口している沈降分離室が好ましい。

【０００８】本発明は、また、上記沈降分離室を槽内上
部に備えている汚泥濃縮槽にも関する。

【０００９】本発明は、更に、この汚泥濃縮槽を備えて
いる汚水浄化槽にも関する。

【００１０】

【作用】沈降分離室１の汚水流入口２付近の液流抑制
部材３は、汚水の流入による液乱れを防止し、汚水の短
絡を防止する。また、越流堰６を流出口７付近にだけ設
けるのではなく、液流抑制部材３付近にまで張り出して
設けているので、越流堰６の越流負荷は従来の１／２〜
１／１０になり、沈降分離室における固形物の沈降分離
能は大幅に（従来の２〜１０倍に）向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一例
の沈降分離室の図で、（ａ）は平面図で、（ｂ）はｂ−
ｂ断面図、（ｃ）はｃ−ｃ断面図である。また、図２
は、図1に示された越流堰の斜視図である。沈降分離室1
の周壁は、対面する２対の側壁８，８及び１０，１０か
らなり、１対の側壁８，８のうち一方には汚水の汚水流
入口２が、他方には固形物分離後の上澄みを排出するた
めの流出口７が設けられ、他の一対の側壁１０，１０の
下部は中心に向かってそれぞれ傾斜部を有する傾斜底面
１０ａ，１０ｂに繋がり、且つその傾斜底面１０ａ，１
０ｂの下端部には固形物を室外に排出させる開口１２が
形成されている。また、汚水流入口２付近には、汚水の
流入による液乱れを抑制する邪魔板（液流抑制部材）３
が設けられ、この邪魔板３と流出口７との間には上澄み
を集水させる越流堰６が設けられている。

【００１２】汚水は、先ず汚水流入口２から流入部４に
流入し、沈降分離室１内の沈降分離ゾーン５に導かれ
る。ここで汚水に含まれるトイレ排水中の沈降性固形
物、厨房排水中の沈降性固形物等の固形物を沈降分離さ
せ、その上澄水は越流堰６により集水され、流出口７か
ら次槽に排出される。

【００１３】ここで、対面する２対の側壁８，８及び１
０，１０は、各々が直角になるように形成し、側壁８，
８と側壁１０，１０との辺長さの比は約１／２又はそれ
以下であることが好ましい。沈降分離ゾーン５における
汚水の流れが押出し流れの状態に近づき、汚水に含まれ
る固形物の分離性能を高められるからである。

【００１４】また、汚水流入口２は、汚水を沈降分離室
１内に流入させるためのものであり、その設置位置は、
汚水流入口２の下端が沈降分離室内の液面よりも高い位
置に設ける。

【００１５】邪魔板３は、汚水流入口２から流入する汚
水の流速を低減させたり、汚水の短絡を防止するために
設けられるもので、汚水流入口２側の壁面８に向かって
傾斜を設けた部材等を使用でき、そのときの傾斜角は５
０°〜８０°程度が好ましい。また、邪魔板３は、図１
のように、その二辺を沈降分離室１の側壁面１０，１０
に接続させてもよい。あるいは、邪魔板３の両端を汚水
流入口２側の壁面８に接続させて筒状に形成させてもよ
い。邪魔板３を浸漬させる下端部は、沈降分離室１の底
部の液流を乱さず、短絡しないように、液深の１／２〜
４／５程度の位置におく。

【００１６】邪魔板３で流速が抑制された汚水は、沈
降分離ゾーン５に進む。沈降分離ゾーン５は、汚水に含
まれる固形物を重力沈降させてこれを固形物と上澄水と
に分離するものであり、その下方には開口１２がある。
側壁１０，１０は、内側下方に向かって延びる傾斜底面
（断面視が略Ｖ字状）１０ａ、１０ｂと一体に繋がって
いて、その傾斜底面１０ａ及び１０ｂの間に上記開口１
２が形成されている。側壁１０の傾斜角（θ）は、５０
°〜８０°程度（さらには６０°〜７５°程度）が好ま
しい。また、開口１２の隙間（Ｗ）は８０〜１５０ｍｍ
程度が好ましい。また、傾斜底面１０ａ及び１０ｂの下
端部の位置関係は、一方の下端部を他方の下端部よりも
下方におき、かつ水平方向に所定距離（Ｌ）張り出せる
ことが好ましい。

【００１７】沈降分離ゾーン５で固形物を沈降分離した
後の上澄みは越流堰６に集水される。越流堰６は溝状越
流堰で、その一端は邪魔板３付近に張り出し、他端は流
出口７側の壁面８に接続して横設されている。なお、上
記一端は邪魔板３に接続しなくてもよいが、堅く固定す
るためには接続するほうがよい。

【００１８】越流堰６は、図１、図２に示すような形態
に限らない。例えば、図３（イ）、（ロ）、（ハ）に示
すような他の形態であってもよい。図３（イ）は、越流
堰６が流出口７側の側壁８及び側壁１０，１０に沿って
形成された例である。図３（ロ）は、直線的に形成され
た部分と、側壁１０，１０に向かって分岐する部分とか
らなる越流堰６の例である。図３（ハ）は、複数の越流
堰６が、流出口７側の壁面８，８から邪魔板３に向かっ
て形成された例である。

【００１９】このように、越流堰６を流出口７付近に設
けるにとどまらず、流入口２付近に配した邪魔板３近辺
まで張り出して横設することにより、沈降分離室におけ
る固形物の沈降分離能を大幅に（従来の２〜１０倍）向
上でき、槽容量のコンパクト化が可能となる。

【００２０】なお、越流堰６に三角堰９や四角堰（図示
省略）を多数設けることにより、越流堰６の各部位にお
ける水流負荷の偏りを軽減させることができ、さらに安
定した沈降分離能を得ることができる。

【００２１】図４は、上記沈降分離室を組み込んだ汚
泥濃縮槽の例で、（ａ）は正面概略図、（ｂ）はｂ−ｂ
断面図である。次に、本発明の汚泥濃縮槽について図４
を用いて説明する。

【００２２】汚泥濃縮槽１３は、槽内上部に沈降分離室
１を備え、下部に汚泥貯留ゾーン１４が設けられてい
る。沈降分離室１内の沈降分離ゾーン５で分離された汚
水中の固形物は、開口１２から汚泥貯留ゾーン１４の底
部に至り蓄積する。蓄積された固形物（汚泥、又はＳ
Ｓ。）は液流によって乱されることが少なく、そこで汚
泥化する。汚泥は、時間経過とともに徐々に嫌気化し一
部はスカムとなって汚泥貯留ゾーン１４上部の液面付近
に浮上する。この際、沈降分離室１の傾斜底面１０ｂの
下端を傾斜底面１０ａの下端よりも下方に、かつ水平方
向に張り出せているので、浮上するスカムは沈降分離室
１内に入ることを防止している。なお、液面から傾斜底
面１０ｂの下端までの深さｈは、液深Ｈの２０〜８０％
程度が好ましく、より好ましくは４０〜６０％程度であ
る。

【００２３】この汚泥濃縮槽１３では、重いものが底部
に、軽いものが上部にそれぞれ高濃度に蓄積できるの
で、槽のコンパクト化（若しくは小型化）を図ることが
できる。

【００２４】図５は、本発明の上記汚泥濃縮槽を組み込
んだ汚水浄化槽の概略断面図である。汚水浄化槽１５に
は、仕切壁２１、２２、２３、２４によって各々区画さ
れた汚泥濃縮槽１３、浮上分離槽１７、好気処理槽１
８、濾過槽１９及び消毒槽２０がそれぞれ設けられ、こ
の順に配置されている。

【００２５】汚水流入口２から流入部５に流入した汚水
は、上記したように、略水平流となって汚水流入口２側
から移流部２７に向かって移流し、略水平流の流速より
も速い沈降速度を有する固形物は、下部の開口１２に向
かい、ここを通過して汚泥濃縮槽１３の底部に至り蓄積
する。

【００２６】汚泥濃縮槽１３に続く浮上分離槽１７で
は、汚泥濃縮槽１３からの移流液を移流部２７で受け、
含まれる浮上性固形物を浮上分離させる槽である。この
浮上分離槽１７内には、液を後段の好気処理槽１８へ定
量供給するための流量調整装置２８が配置されている。
汚水は汚水浄化槽１５に間欠的に流入するため、この流
量変動を吸収して平均化させた量を次の好気処理槽１８
へ供給し、好気的生物処理を良好に行わせるためであ
る。

【００２７】このような流量調整が行われるため、浮上
分離槽１７の水位（若しくは液面）は高水位（Ｈ．Ｗ．
Ｌ）と低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）との間で変化するととも
に、液面付近に浮上した汚泥は、水位の変動に追随して
移動する。ここで、浮上した汚泥の塊が移流部２７から
流入した移流液によって壊されないように、移流部２７
側付近にも液流抑制部材を設けている。

【００２８】浮上分離槽１７内にも、汚泥や微生物が付
着する濾材や接触材等の部材（図示せず）を配置させる
こともできる。これら部材の上部を大気に露出させるこ
ともあり、この場合には散水濾床の機能を発揮させるこ
とができる。

【００２９】流量調整装置２８としては、通常、ブロワ
２９から供給される空気を用いたエアリフトポンプ式が
用いられる。このエアリフトポンプの揚水管３０の下端
は、浮上分離槽１７の槽底部付近で開口し、低水位
（Ｌ．Ｗ．Ｌ）面と揚水管３０の下端との間には十分な
距離を設けて、浮上した汚泥を吸い上げないようにして
いる。流量調整装置２８には、エアリフトポンプ式の他
に電動ポンプ等を用いることもできる。

【００３０】浮上分離槽１７に続く好気処理槽１８は、
好気条件下に好気的微生物によって有機物を分解処理す
る槽である。好気処理槽１８には、有機物を効率よく分
解させるために、通常、微生物を大量に付着保持させる
ことのできる微生物担体を充填した生物反応層３１を設
ける。また、好気的条件を維持させるために、ブロワ３
２からの空気を散気管３３から吐出させる。

【００３１】ここで、生物反応層３１は、固定した状態
の固定床としても、又は流動した状態の流動床としても
よい。微生物担体には板状、網板状、ヘチマ状、多孔質
状、筒状、棒状、骨格球状、更には粒状、不定形な塊
状、立方体状、繊維塊状等、種々の形状に加工したもの
を用いることができる。また基材としては、例えばポリ
塩化ビニル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルフォルマール、ポリウレタン、メラミン樹脂等の
合成樹脂製加工物、セラミックス、珪砂等の無機製加工
物、アンスラサイト等の化石加工物、活性炭等で比重１
以上のもの、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリスチレン等で比重１以下のものを
用いることができる。

【００３２】好気処理槽１８の液は下向きに流れ、槽
内で有機物が好気的に生物分解される。そのとき、有機
物の一部は生物性汚泥に転換され、この生物性汚泥は槽
底部に集まる。この汚泥をエアリフトポンプ等を用いて
固液分離槽１８に戻すこともできるが、発生する汚泥量
が少ない場合は移流液とともに次槽の濾過槽１９へ移流
させる。なお、好気処理槽１８内の液の流れ方向は、下
向流に代えて上向流又は水平流にすることもできる。

【００３３】好気処理槽１８からの液は、移流管３４を
通って濾過槽１９へ移流する。図５では、移流管３４は
下端が閉じられた管を用いており、この管の途中に移流
口３５を設けている。

【００３４】濾過槽１９には、固形物を捕捉させるため
の浮上性濾材が充填された濾床３６が形成されており、
液の流れ方向は上向流で、汚泥はここで捕捉される。な
お、浮上性濾材には、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等の比
重１以下を有する材料を粒状、塊状、筒状、網状、棒
状、繊維塊状等、更には多孔質状等に成形、加工したも
のを用いることができる。

【００３５】上記したように濾床３６における液の流れ
方向は上向流であり、濾床３６を洗浄するための洗浄用
水を溜めて置く槽が不要で、汚水浄化槽のコンパクト化
を図ることができる。

【００３６】濾床３６の下方には、ブロワ３２に接続
された散気管３７を配する。汚泥が濾床３６に捕捉され
詰まってくるので、これを定期的に又は適宜に洗浄す
る。この洗浄は次のようにして行う。ブロワ３２を稼動
させて散気管３７から空気を吐出させ、濾床３６をバブ
リングする。この際、ブロワ３２からの空気の一部をエ
アリフトポンプ３８にも供給する。これによって、濾床
３６から剥離した汚泥は槽内水とともに洗浄排水となっ
て濾床３６を下降し、槽底部の移流口３５を通り、前記
したエアリフトポンプ３８によって排出される。この洗
浄排水は移送管４０を介して汚泥濃縮槽１３の汚水流入
口２側に移送される。洗浄排水を濾過槽１９の底部から
引き抜けば残液は無くなるので、濾床の洗浄は効果的に
行われる。

【００３７】濾過槽１９の洗浄は、通常、浮上分離槽１
７の水位が低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）のときに行う。家庭で
は、深夜に汚水が排出されることが少なく、このとき浮
上分離槽１７は低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）になることが多い
からである。

【００３８】濾過槽１９の上部から溢れ出た移流液は、
消毒筒４１と接触した後、消毒槽２０に入り、大腸菌や
細菌等が殺菌消毒される。処理された処理水は、放流口
４２から汚水浄化槽外に排出される。

【００３９】汚水浄化槽１５の槽上部には、槽内の保守
点検及び清掃を容易に行うことができるように、マンホ
ールが設けてあり、そこにマンホールカバー４４が取り
付けられている。なお、図５では、汚泥貯留ゾーンを浮
上分離槽１７の下部に張り出させた構造としたが、仕切
壁２１を屈曲させないで垂直方向のみに配置させた構造
であってもよい。

【００４０】

【発明の効果】１）本発明の沈降分離室によれば、越流
堰を流出口付近にのみ設けるのではなく、液流抑制部材
付近にまで張り出して設けているので、越流堰の負荷を
大幅に低減でき、固形物分離能が向上する。これにより
槽容量をコンパクトにすることができる。２）本発明の汚泥濃縮槽によれば、流入する汚水が汚泥
濃縮ゾーンを通過しにくい構造としたので、汚泥の濃縮
化を図ることができ、これにより槽容量に対する汚泥貯
留能を高めることができる。３）本発明の汚水浄化槽によれば、安定した汚水の処理
を行うことができ、且つ前処理部の槽容量をコンパクト
にできるので、浄化槽全体としてのコンパクト化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の沈降分離室で、（ａ）は平面
図、（ｂ）はｂ−ｂ断面図、（ｃ）はｃ−ｃ断面図。

【図２】図1に示された越流堰の斜視図。

【図３】沈降分離室における越流堰の種々の形状。
（イ）、（ロ）、（ハ）は、いずれも平面図。

【図４】本発明の一例の汚泥濃縮槽で、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図。

【図５】本発明の一例の汚水浄化槽を示す概略断面図。

【符号の説明】

１：沈降分離室２：汚水流入口３：液流抑制部材（邪魔板）４：流入部５：沈殿分離ゾーン６：越流堰７：流出口８：側壁（外槽の壁）９：三角堰１０：側壁１０ａ：傾斜底面１０ｂ：傾斜底面１２：開口１３：汚泥濃縮槽１４：汚泥貯留ゾーン１５：汚水浄化槽１７：浮上分離槽１８：好気処理槽１９：濾過槽２０：消毒槽２１：仕切壁２２：仕切壁２３：仕切壁２４：仕切壁２７：移流部２８：流量調整装置２９：ブロワ３０：揚水管３１：生物反応層（微生物担体含有）３２：ブロワ３３：散気管３４：移流管３５：移流口３６：濾過層（濾床）３７：散気管３８：汚泥排出装置（エアリフトポンプ）４０：移送管４１：消毒筒４２：放流口４４：マンホールカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日比野淳茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 4D027 AB06 AB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水流入口及び流出口が設けられた周壁
と、下端部に開口を有する傾斜底面と、前記流出口に繋
がる越流堰が設けられている沈降分離室であって、前記
越流堰は、前記汚水流入口側へ張り出すように形成され
ている沈降分離室。
【請求項２】越流堰は略水平に形成された溝状越流堰で
ある、請求項１の沈降分離室。
【請求項３】汚水流入口と越流堰の汚水流入口側一端と
の間には、液流抑制部材が配されている請求項１又は２
の沈降分離室。
【請求項４】越流堰には三角堰又は四角堰が多数形成さ
れている、請求項１〜３のいずれかの沈降分離室。
【請求項５】沈降分離室は四つの周壁をもつ箱体状で、
対面する一対の側壁のうちの一方に汚水流入口が形成さ
れ、他方には流出口が形成され、対面する他の一対の側
壁は、それぞれ内側下方に向かって斜めに延びて傾斜底
面を形成しながら下端部が開口している、請求項１〜４
のいずれかの沈降分離室。
【請求項６】槽内の上部に、請求項１〜５のいずれかの
沈降分離室が備えられている汚泥濃縮槽。
【請求項７】請求項６の汚泥濃縮槽が備えられている汚
水浄化槽。