JP2003170155A - 汚水処理装置 - Google Patents

汚水処理装置

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JP2003170155A
JP2003170155A JP2001375824A JP2001375824A JP2003170155A JP 2003170155 A JP2003170155 A JP 2003170155A JP 2001375824 A JP2001375824 A JP 2001375824A JP 2001375824 A JP2001375824 A JP 2001375824A JP 2003170155 A JP2003170155 A JP 2003170155A
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Japan
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sewage
pumping
pipe
solid
cylindrical
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JP2001375824A
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Kiyoyasu Yamakawa
清安 山川
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  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】養豚場などから発生する汚水を汲み上げて処理
するための一連の工程において、各工程における処理を
より円滑かつ確実に行えるような装置を実現し、システ
ム全体として効率的かつ効果的に汚水処理を行えるよう
にする。 【解決手段】汚水を汲み上げるポンプにおいて、汲み上
げ管4の途中に詰まり検出スイッチを設けておき、汲み
上げ流路が詰まった際に、詰まり検出スイッチからの信
号で、ポンプ動作が停止して、汲み上げ管4中の汚水が
落差で逆流できるようにする。その結果、吸い込み口が
詰まったときだけ、汲み上げ動作が停止すると共に、汲
み上げ管4中の汚水が落差で逆流して、詰まりの原因物
質が排除され、以後の動作が円滑に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、養豚場などから発生す
る汚水を処理する装置、さらに詳しくは、汚水を汲み上
げて固形分と水分とに分離し、しかも水分は再使用でき
る程度まで固形分を分離浄化する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】畜舎などから発生する汚水を未処理のま
ま廃棄すると、大雨などの際に河川に流入して、河川や
海浜を汚染し、環境破壊を来すなどの問題が発生する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような汚
水を汲み上げて清浄に処理する技術がいろいろ提案され
ているが、装置が複雑かつ高価であったり、効果的でな
かったりで、普及に至っていない。
【0004】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、汚水を汲み上げて処理するための一連の工程に
おいて、それぞれの工程における処理をより円滑かつ確
実に行えるような装置を実現し、システム全体として効
率的かつ効果的に汚水処理を行えるようにすることにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の技術的課題は次
のような手段によって解決される。請求項1は、汚水を
汲み上げるポンプにおいて、汲み上げ管中の汚水が落差
で逆流できるように、運転中に汲み上げ動作が間欠的に
停止するように構成されている汚水汲み上げ装置であ
る。間欠的に停止させたり、停止時間を設定するには、
タイマーを用いるのが効果的である。
【0006】このように、ポンプの運転中に汲み上げ動
作が間欠的に停止するように構成されているため、汲み
上げ動作が停止した際に、汲み上げ管中の汚水が落差で
逆流する。その結果、ポンプの汚水の吸い込み口が固形
物の塊などで詰まったり、詰まりそうになっている場合
は、汚水と一緒に固形物の塊なども逆流して吸い込み口
から排出される。したがって、停止時間を経過して、再
動作を始めたときには、吸い込み口に固形物の塊などが
存在しないため、円滑に汲み上げ動作できる。
【0007】また、固形物の多い硬めの汚水の場合は、
連続的に汲み上げるのでなく、間欠的に汲み上げ動作を
停止して時々逆流させると、比較的円滑に汲み上げるこ
とができる。したがって、汚水タンクの底側の沈殿物の
多い汚水を汲み上げる場合には、間欠的に逆流させるこ
とによって、固形物が多い場合でも円滑にポンプアップ
できる。
【0008】請求項2は、汚水を汲み上げるポンプにお
いて、汲み上げ管の途中に詰まり検出スイッチを設けて
おき、汲み上げ流路が詰まった際に、詰まり検出スイッ
チからの信号で、ポンプ動作が停止して、汲み上げ管中
の汚水が落差で逆流できるように構成されている汚水汲
み上げ装置である。
【0009】請求項1の構成は、固形物の多い硬めの汚
水をポンプアップするには適しているが、吸い込み口が
詰まったかどうかと関係なしに、予め設定された時間間
隔で汲み上げ動作が停止するので、詰まってなくても停
止する。また、詰まっていても、設定時間にならない
と、停止逆流しないという問題があり、モータの空運転
も好ましくない。
【0010】これに対し、請求項2のように、汲み上げ
管の途中に詰まり検出スイッチを設けておき、吸い込み
口が詰まって汲み上げ不能となった際に、詰まり検出ス
イッチからの信号でポンプ動作が停止する構成にしてあ
ると、吸い込み口が詰まったときだけ、汲み上げ動作が
停止すると共に、汲み上げ管中の汚水が落差で逆流し
て、詰まりの原因物質が排除される。そのため、詰まり
発生時のみ停止するので、汲み上げ動作が効率的に行わ
れ、また吸い込み口の詰まりを迅速かつ確実に解消でき
る。
【0011】請求項3は、スクリューの上端がモータに
連結されるスクリューポンプにおいて、前記スクリュー
を内蔵する内管およびこの内管を挿入する外管の双方
に、互いに交差して重なり合うことで吸い込み口が形成
されるように連続的なスリットまたは間欠的な孔を有す
る汚水汲み上げ装置である。
【0012】このように、スクリューの上端がモータに
連結されるスクリューポンプにおいて、前記スクリュー
を内蔵する内管およびこの内管を挿入する外管の双方
に、互いに交差して重なり合うことで吸い込み口が形成
されるように連続的なスリットまたは間欠的な孔を有す
る構造にしたため、外管を操作して回転すると、外管の
スリットまたは孔と内管のスリットまたは孔とが重なる
吸い込み口の位置を変えることができる。
【0013】その結果、この吸い込み口が、汚水タンク
中におけるスカムなどが存在しない高さに来るように調
節することで、吸い上げ管などの詰まりを効果的に防止
でき、しかも固形物のより少ない液体成分だけを選択し
てポンプアップできる。
【0014】請求項4は、回転するスクリューの外側で
円筒状のフィルターが回転する構造の固液分離手段にお
いて、スクリュー軸を筒状にすると共に汚水流出用の多
数の側孔を開けてあり、しかも円筒状フィルターの領域
外において筒状軸中に汚水が供給される構造になってい
る汚水処理装置である。
【0015】このように、回転するスクリューの外側で
円筒状のフィルターが回転する構造の固液分離手段にお
いて、スクリュー軸を筒状にすると共に汚水流出用の多
数の側孔を開けてあり、しかも円筒状フィルターの領域
外において筒状軸中に汚水が供給される構造になってい
るため、汚水汲み上げ装置や落差などで筒状軸中に供給
された汚水は、筒状軸の多数の側孔から回転フィルター
の全体に均等に流出し供給される。
【0016】その結果、回転フィルターの全面をフルに
利用して遠心力で固液分離が行われるので、固液分離が
効率的に行われる。なお、水分が除去された後の固形物
はスクリューで固液分離部から押し出されるので、連続
的に固液分離が可能である。また、スクリューの外縁で
回転フィルターの内部の付着物が除去され、目詰まりが
防止される。
【0017】請求項5は、立った状態で回転する円筒状
の網体の外側または内側に汚水の吹き付け手段を対向さ
せると共に清掃手段を設け、しかも清掃手段側に固形分
の回収手段を設け、反対側に、処理水の回収手段を設け
てなる固液分離のための汚水処理装置である。清掃手段
としては、ブラシやスクレーパー、圧縮空気の吹きつけ
などが適している。
【0018】このように、立った状態で回転する円筒状
の網体の外側または内側に汚水の吹き付け手段を対向さ
せると共にブラシなどの清掃手段を設け、しかも清掃手
段側に固形分の回収手段を設け、反対側に、処理水の回
収手段を設けた構造になっているため、円筒状の回転網
体を通過した水が回収され、通過不可能な固形物は清掃
手段側に回収されるので、汚水を水分と固形物に効果的
に分離できる。また、円筒状の網体は、立った状態で回
転するため、固形物は容易に落下し堆積するので、分離
回収が容易であり、しかも吹き付け手段側に清掃手段を
有しているので、回転網体が汚物で目詰まりするのを防
止できる。
【0019】請求項6は、汚水タンク中に複数の区画管
をほぼ水平方向に配置し、各区画管中に濾過手段を挿入
してあり、前記の汚水タンクと前記の各区画管との間に
は開閉弁を介在させてあり、各区画管中の濾過手段を通
過した処理水は、汚水タンクの外へ排出される構造とな
っている汚水処理装置である。
【0020】このように、汚水タンク中に複数の区画管
をほぼ水平方向に配置し、各区画管中に濾過手段を挿入
してあり、前記の汚水タンクと前記の各区画管との間に
は開閉弁を介在させてあり、各区画管中の濾過手段を通
過した処理水は、汚水タンクの外へ排出される構造にな
っているので、汚水タンクから各区画管に供給された汚
水は濾過手段を通過して濾過され、固形分を含まない清
浄な処理水となって汚水タンクから排水される。
【0021】したがって、大きな固形物が分離された後
の比較的清浄な汚水の最終工程における固液分離処理に
適している。なお、濾過手段が目詰まりした場合は、開
閉弁を閉じて区画管への汚水の供給を中止した状態で、
濾過手段を取り出して清掃し、あるいは新たな濾過手段
と交換できる。
【0022】請求項7は、多数の堰が直列に多段配列さ
れている堰列が前下がりに傾斜して配置されており、そ
の上段側に汚水が流入し、下段側から処理水が流出する
構造になっている汚水処理装置である。
【0023】このように、多数の堰が直列状に多段配列
されている堰列が前下がりに傾斜して配置されており、
その上段側に汚水が流入し、下段側から処理水が流出す
る構造になっているため、汚水が多数の堰を通過する間
に、比重の大きな固形物は沈殿し、堰を通過できないの
で、最終的には上澄みだけが処理水として流出すること
になる。
【0024】
【発明の実施の形態】次に本発明による汚水処理装置が
実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。
図1は汚水タンクから汚水を汲み上げる装置の実施形態
を説明する図である。
【0025】1は豚舎、tは汚水タンクであり、豚舎1
から発生した汚水は、勾配のついた排水路によって汚水
タンクtに集めて溜められる。そして、汚水タンクtの
汚水3中の水中ポンプPでポンプアップして、汲み上げ
管4および送水管によって次の固液分離工程に移送され
る。
【0026】ところが、水中ポンプPの吸い込み口より
大きな固形の汚物が吸い込まれると、水中ポンプPや汲
み上げ管4が詰まってしまい、汚水ポンプ自体が故障す
る場合もある。例えば、排出口が50mmで、吸い込み
口が35mmの水中ポンプの場合、35mm以上の大き
な汚物が吸い込まれると、吸い込み口が塞がれたり汲み
上げ管4の途中で詰まってしまう。
【0027】本発明は、このような場合に、水中ポンプ
の運転方法を制御するだけで、詰まりを防止するもので
あり、例えば、水中ポンプを1分間運転しては、5秒間
停止させる、というような間欠運転を行なう。その結
果、水中ポンプPの運転が停止している間に、汲み上げ
管4中の汲み上げ途中の汚水や汚物は、落差Hによって
逆流する。その際に、吸い込み口を塞いでいた大きな汚
物や汲み上げ管4中に詰まった汚物も一気に押し出され
て、汚水タンクt中に放出される。
【0028】したがって、次の1分間は、汚水タンクt
中の汚物は汚水とともに円滑に汲み上げられて、次の工
程に送水される。万一、再び大きな汚物が詰まった場合
は、同様にして次の逆流時に汚水タンクt中に放出され
る、という動作を繰り返す。
【0029】このように、水中ポンプの運転と停止を繰
り返すには、水中ポンプの制御盤にタイマーを設置し
て、汚水ポンプPの運転時間と停止時間を設定するだけ
で足りる。こうして、予め設定した一定時間間隔で運転
と停止を繰り返す構成にすることによって、運転停止時
の逆流を利用して、汲み上げ流路の任意の地点で汚物に
よる詰まりが発生するという問題を解消でき、水中ポン
プの故障や劣化も未然に防止できる。
【0030】また、汚水中の固形の汚物が多いと、円滑
なポンプアップが困難になるが、前記のように間欠的に
水中ポンプを停止させて逆流させては、ポンプアップす
るという動作を繰り返すと、比較的円滑にポンプアップ
できる。したがって、汚水タンクtの底側の汚水を汲み
上げる際には、水中ポンプの動作時間を短く設定して、
動作と停止を頻繁に繰り返すのがよい。つまり、汚水の
濃度に合わせて、タイマーで運転・停止の時間を選択す
る。なお、このように運転と停止を繰り返す場合は、逆
止弁は設けない。
【0031】本発明における汚水とは、例えば海浜や河
川、湖沼などにおいて、ビニールその他の異物を含んで
いる場合も含まれるものとする。例えば、モータボート
等を運転している場合に、エンジン冷却水の汲み上げ時
に、吸い込み口や汲み上げ管にビニール袋その他の異物
を吸い込んだりした場合にも、運転停止時の逆流によっ
て、異物を排出できる。
【0032】図2は、詰まり発生時のみに逆流させる実
施形態であり、図1の構成に詰まり検出用の逆止弁を追
加した構成になっている。V1は逆止弁であり、汲み上
げ管4の途中に設けてある。図3は、この逆止弁V1の
一例であり、内蔵軸支されている弁体5は、矢印a1方
向の汲み上げ汚水の力によって、支軸6を中心に矢印a
2方向に回動して開く。ところが、矢印a1方向の汲み
上げ汚水の力が弱まると、矢印a3方向の落差による汚
水の圧力によって、弁体5は閉じられる。
【0033】逆止弁V1の外部には、公知のリードスイ
ッチ(ガラス管中に磁性体の可動接点が封入されてい
る)SW1が配設されており、弁体5が実線のように閉
じている場合は、内部の接点は開いているが、鎖線のよ
うに弁体5が開いてリードスイッチSW1に接近する
と、磁性体製の弁体5による磁界が増して、内部の接点
が閉じる。
【0034】図2のように、水中ポンプPは電源スイッ
チSW2を介して電源に接続されており、この電源スイ
ッチSW2はオンタイマーT1に接続されている。ま
た、切り替えスイッチSW3を介して、オフタイマーT
2と前記の逆止弁V1にも接続されている。
【0035】したがって、切り替えスイッチSW3を実
線のようにオフタイマーT2側に切り替えて、タイマー
T1、T2によってオン時間とオフ時間を設定しておけ
ば、前記のように、水中ポンプPを間欠運転できる。
【0036】これに対し、切り替えスイッチSW3を破
線のように逆止弁V1側に切り替えておくと、固形物が
詰まったりして水中ポンプPによる汲み上げが不可能と
なった場合のみ、リードスイッチSW1からのオフ信号
によって、水中ポンプPが停止して、逆流が発生する。
【0037】すなわち、電源スイッチSW2をオンし
て、水中ポンプPが始動した後、ある遅延時間が経過し
た後に、自動的に電源回路が逆止弁V1側に切り替わる
構成にしておく。一方、水中ポンプPによる汲み上げ汚
水の矢印a1方向の流れによって、弁体5が開き、リー
ドスイッチSW1がオン状態を維持するので、水中ポン
プPは連続動作する。
【0038】ところが、水中ポンプPの吸い込み口に固
形の汚物が詰まったりして汲み上げ不能となり、矢印a
1方向の汚水の流れが弱まると、汲み上げ管4中の矢印
a3方向の落差による逆流水で弁体5が閉じ、リードス
イッチSW1から離れるため、リードスイッチSW1が
開いて水中ポンプPの電源回路がオフとなり、運転停止
となる。そのため、汲み上げ管4中の逆流水によって、
固形の汚物が排出されて詰まりが解消されるため、再度
始動すると、円滑なポンプアップが可能となる。
【0039】したがって、水中ポンプPが停止したのを
検出し、詰まりが解消されるのに必要な一定時間が経過
した後、前記の電源スイッチSW2が再びオン状態とな
って、水中ポンプPを再度始動させ、汚水の汲み上げを
再開して、汚水を次の固液分離装置7に移送する。
【0040】図1、図2のような水中ポンプは、重量が
大きく、しかもモータも水中に沈める構造になっている
ので、取り扱いが不便であり、保守点検も不便である。
また、図4のように、汚水タンクt中は、底に固形の汚
物8が沈殿しており、上部にはスカム9が浮いている。
したがって、前記の水中ポンプPが沈殿汚物8やスカム
9の高さに位置していると、汚水3を円滑に汲み上げる
ことが困難になる。
【0041】これに対し、図5のようなスクリューポン
プを使用すると、前記のような問題を容易に解消でき
る。図5の(1)図において、外管10の中に内管11
が挿入されており、この内管11の中にスクリューが内
蔵されている。そして、内管11の上端から突出してい
るスクリュー軸12にモータM1がフレキシブルつぎ手
で連結されている。
【0042】したがって、外管10中に内管11を挿入
した状態で、図4のように、汚水タンクt中に立てて、
モータM1を始動してスクリューを回転すると、汚水タ
ンク中の汚水がスクリューで押し上げられて、内管11
の上端の排出口13から吐出される。
【0043】このように、外管10中に内管11を挿入
し、内管11中にスクリューを内蔵した構造のスクリュ
ーポンプにおいて、内管11と外管10にスリット1
4、15を開けてある。すなわち、図5の(2)図のよ
うに、内管11に螺旋状のスリット14を開けておく。
そして、図4の汚水タンクt中において、スリット14
と15との重なる吸い込み口16が汚水3の高さに来る
ように、外管10を回転して高さ調節する。
【0044】このように、外管10を回転すると、その
直線スリット15と内管11の螺旋状のスリット14と
の重なり部16すなわち吸い込み口の高さを自由に調節
できるので、吸い込み口16が、沈殿汚物8やスカム9
の高さを外れて、汚水3の高さに位置するように選択で
きる。
【0045】なお、図示例とは逆に、内管11に直線状
のスリットを形成し、(3)図のように、外管10に螺
旋状のスリットを形成してもよい。あるいは、外管10
に螺旋状のスリット17を設け、内管11にも螺旋状の
スリット14を設けてもよい。この場合は、それぞれの
スリット17と14との向きを逆にすると、両スリット
17と14との重なりによって形成される吸い込み口1
6の形状を、正方形により近い形状にできる。
【0046】すなわち、外管10が細く、長い場合は、
両スリットの重なり部は細長い菱形となるが、前記のよ
うに互いに逆向きの螺旋スリットにすると、重なり部は
正方形に近づき、より大きな吸い込み口を形成できる。
【0047】連続したスリット14、15、17に代え
て、図4のように断続的な孔hを前記のスリット14、
15、17の方向に1列に開けてもよい。そして、内管
11の孔と外管10の孔とが重なるように、外管10を
回転操作する。この場合、吸い込み口をより大きくする
には、孔形状は円形が好ましい。
【0048】通常の水中ポンプは、排出能力が大きくな
るに伴って内蔵モータも大きくなり、汚水タンク中に設
置したり、移動したりする場合の取り扱いが不便であっ
たが、スクリューポンプ上端のスクリュー軸12に別体
のモータを連結する構造にすると、取り扱いが簡便とな
り、モータを汚水中に沈める必要もない。
【0049】図6以降は、前記のようにしてポンプアッ
プした汚水を固液分離する装置であり、図6は、回転フ
ィルターによって遠心力で固液分離する実施形態の断面
図である。
【0050】図6において、18は円筒状の回転フィル
ターであり、無数の小孔が開いている。したがって、金
網などで円筒状に形成してもよいし、板製の円筒状体に
無数の小孔を開けた構成でもよい。小孔のサイズは特に
限定されない。
【0051】この回転フィルター18の中に、円筒軸1
9の外周に螺旋状のスクリュー20を形成した回転スク
リューを挿入してある。この円筒軸19には、汚水が流
出する側孔21を多数開けてある。そして、この円筒軸
19の一端を汲み上げ管4に接続してある。なお、汲み
上げ管4と円筒軸19との間は、汲み上げ管4に対し円
筒軸19が回転可能なようなカップリングCで連結され
ている。
【0052】回転フィルター18は、高速回転できるよ
うに両端の軸受けB・Bを介して、回収円筒23に支持
してあり、またベルト24を介して、モータM2の出力
プーリ25に連結してある。
【0053】また、回転フィルター18の内部の回転ス
クリュー20は、汲み上げ管4とは反対側の端部がフレ
ームfに軸支され、先端の回転軸にモータM3が連結さ
れている。
【0054】したがって、水中ポンプPで汚水を汲み上
げて汲み上げ管4から円筒軸19中に供給すると、側孔
21から流出した汚水は、回転フィルター18の回転時
の遠心力によって回転フィルターの無数の小孔を通過
し、外側の回収筒23中に溜まり、排水口26から排出
される。
【0055】一方、回転フィルター18によって水分が
除去された後の固形物は、スクリュー20によって、図
の右側に押されて、排出口27から排出される。スクリ
ュー20の回転によって、回転フィルター18の目詰ま
り防止も兼ねることができるが、スクリュー20の外縁
にブラシ手段やゴム製のブレードなどを取付けておく
と、回転フィルター18の目詰まりをより確実に防止で
きる。
【0056】回転フィルター18の領域やスクリュー2
0の領域の長さは、必要に応じて任意に設定できる。ま
た、円筒軸19の右半分には側孔21を開けないでおく
とか、側孔を次第に小さくすることによって、汚水を充
分に供給しないで、回転フィルターによる脱水のみを行
なうようにすると、確実に脱水された固形物のみを排出
できる。
【0057】なお、この固液分離装置は、図のように円
筒軸19がほぼ水平になるように設置して使用してもよ
いし、汲み上げ管4側が下がるように、斜めにして使用
してもよい。また、汚水タンクtより下側に配置できる
場合は、落差によって汚水を円筒軸19中に供給するこ
ともできる。
【0058】図6は、回転フィルターの遠心力によって
固液分離しているのに対し、図7、図8は、水の吹きつ
け力によって水分だけが回転フィルターを通過する構造
である。図7の場合は、立った状態で回転する円筒状の
網体28の天板29の中心にモータM4の出力軸が連結
されている。そして、円筒状網体28の下側には、漏斗
状の回収皿30が配置されている。
【0059】また、円筒状網体28の外側では、立った
状態の噴水管31を円筒状網体28に対向させてあり、
多数の噴水口が円筒状網体28に向いている。したがっ
て、汚水管32から供給された汚水は、噴水管31の多
数の孔から、円筒状網体28に向かって噴出するので、
水分だけは回転網体28を通過して、下の回収皿30中
に集まり、矢印方向に排水される。
【0060】円筒状網体28の外側には、汚水や汚物が
飛び散らないように、円筒状の囲い33で囲ってある。
そして、この円筒状囲い33の内部に、ブラシやスクレ
ーパーSを取付けて、その先端が円筒状網体28に当接
する構造にしてある。脱水された後の固形物は、円筒状
網体28の外側に残ることになるが、円筒状網体28に
付着したままの固形物は、このブラシSなどで掻き落と
されるので、網体28の目詰まりが防止される。なお、
ブラシやスクレーパーSに代えて、圧縮空気を上から下
向きに吹きつけて、固形物を吹き落としてもよい。
【0061】円筒状網体28の外側には、脱水後の固形
物やブラシSで掻き落とされた固形物が残るが、ブラシ
Sの手前の排出口35に集められて、排出される。ま
た、前記の噴水管31の下側には、円筒状網体28を通
過しないで跳ね返ったりした汚水を集める回収口36を
設けてあり、リターン管37を介して、再び汚水管32
に供給する構造になっている。
【0062】図8は、図7とは逆に、円筒状網体28の
内側に噴水管31を配置してある。すなわち、円筒状網
体28の内側において、噴水口が円筒状網体28に向か
った状態で立っている。したがって、円筒状網体28と
その外側の円筒状囲い33との間の下部に、脱水された
水の回収皿30を設け、排水口34から排出する。
【0063】また、円筒状網体28の内側に前記のブラ
シやスクレーパーSを配置し、このブラシSの手前側に
固形物の排出口35を配置して、脱水されたり円筒状網
体28から掻き落とされた固形物を排出する構造になっ
ている。
【0064】噴水管31の下側には、円筒状網体28を
通過できずに跳ね返った汚水の回収口36を設け、リタ
ーン管を介して、再び汚水管32に供給する構造になっ
ている。
【0065】このように、円筒状網体28の内側に噴水
管31を配置して、内側から汚水を吹きつける場合は、
円筒状網体28の回転による遠心力も作用するので、相
乗効果によって、固液分離がより効果的に行われる。
【0066】図7のように、外側から噴水する場合は、
円筒状網体28の上側より下側の外径を大きくし、また
図8のように、内側から噴水する場合は、円筒状網体2
8の下側より上側の外径を大きくした方が、固液分離し
た後の水と固形物とが再度接することなく、分離された
状態を維持できる。
【0067】なお、図7は、円筒状網体28の中心にモ
ータM4の出力軸を直結した構造になっているが、図8
のように円筒状網体28にプーリを取付け、ベルトを介
してモータM4の出力プーリに連結することも可能であ
る。すなわち、円筒状網体28に駆動のための中心軸が
存在しない構造にする。円筒状の網体28に代えて、多
孔板を用い、無数の小孔で水分のみを通過させて、固液
分離してもよい。
【0068】図6から図8は、外力を利用して強制的に
固液分離するのに対し、図9以降は、自然の作用を利用
して、時間をかけて固液分離する実施形態である。図9
(1)、図10のように、固液分離用の汚水タンク38
中に複数本の区画管39…をほぼ水平方向に配置して、
汚水タンク38中の汚水から区画してあり、それぞれの
一端39aは、汚水タンク38の側壁から外に突出させ
てある。
【0069】各区画管39の内部には、図9(2)、図
10のような濾過筒40を内蔵してある。この濾過筒4
0の左端40aは閉じられており、右端は開口40bの
状態になっている。この濾過筒40と区画管39との間
は、汚水が入る空間になっているが、区画管39の汚水
タンク側壁から突出した一端39aと汚水タンク38と
の間を給水管41で連結してある。そして、この給水管
41に開閉弁Vを設けてある。また、縦横に配設された
各区画管39には、エアー抜き管42を連結してある。
【0070】図10は図9(1)の区画管39の位置に
おける縦断面図である。この図のように、各区画管39
は、汚水タンク38の側壁の外側において、連結管41
を介して汚水タンク38の内部と連結されているため、
開閉弁Vを開いておけば、区画管39の内部に常に汚水
が供給される。
【0071】そして、各区画管39内に供給された汚水
は、濾過筒40の全周を通過して濾過され、内部40i
を経由して、出口40bから排水される。各区画管39
にはエアー抜き管42が連結されているため、大気圧を
受けて円滑に濾過排水される。
【0072】濾過筒40の濾材が目詰まりを起こした
ら、開閉弁Vを閉じて、各区画管39中に汚水が供給さ
れないようにすると共に、ドレン管49を開けて区画管
39中に残った汚水を排除してから、外端部のキャップ
43を外して、濾過筒40を取り出す。そして、濾材を
交換したり、清掃してから、再度濾材を取付けた濾過筒
40を挿入してキャップ43を取付け固定した状態で、
開閉弁Vを開けて汚水を供給すると、引き続いて固液分
離できる。
【0073】濾過筒40は、円筒状の網体に古新聞紙を
巻き付けたり、布などを巻き付けたりすることによっ
て、容易に製造できる。また、製紙工程で発生する製紙
スラッジを円筒状に成型したものなどを用いることもで
きる。要するに、筒状をしていて、その外部と内部との
間で汚水の濾過機能を有しておれば足りる。
【0074】汚水タンク38の底部は、例えばV字状や
U字状などに形成しておけば、濾過筒40による固液分
離を行なっている間に固形物が沈殿し、自然に固液分離
が行われる。したがって、固形物の混じっていない上側
の汚水のみを連結管41から導入して、効率的に固液分
離を行なうことができる。なお、汚水タンク38の上部
に砂や布などの濾過層44を配置すると、より有効であ
る。
【0075】図11は、直列の堰列による固液分離構造
の実施形態を示す縦断面図であり、図10の区画管39
を角度θだけ傾斜させ、その中に図12のような堰列が
挿入されている。図12の堰列は、溝状体45の中に、
多数の堰46…を一定の間隔で設けてある。
【0076】この溝状体45は、角度θだけ、一端が高
く、他端が低くなっているので、高い方から汚水を徐々
に供給すると、固形物は堰46を越えられず、沈殿する
ので、多数の堰46…を通過する間に、固形物を含まな
い水となって堰列の他端から排出される。
【0077】図11のように、各堰46の間に、溝状体
45中の汚水中に沈降する沈降板47を設けておくと、
汚水中の固形物はこの沈降板47に当たって沈下し沈殿
するので、固形物を含んでいない水だけが沈降板47の
下を通過することになり、固液分離がより効果的に行わ
れる。
【0078】このように、各区画管39中に、堰列を有
する溝状体45を挿入しておくことによって、汚水タン
ク38から溝状体45の上流側に汚水を供給することに
より、溝状体45の下流側から、固形物を含んでいない
水のみを取り出すことができる。
【0079】この実施形態の場合も、溝状体45の内部
に固形物が溜まって固液分離が不可能になったら、開閉
弁Vを閉じて、溝状体45への汚水供給を一時停止し
て、溝状体45を交換してから、開閉弁Vを開ければよ
い。
【0080】前記の溝状体45を例えばジグザグ状に上
下方向に複数段配設することによって、より多くの堰を
通過させると、固液分離がより確実に行われる。また、
各溝状体45は、汚水タンク38の外に配置してもよ
い。
【0081】図11の溝状体45の両端は汚水タンク3
8の外に露出しているのに対し、図13の溝状体45
は、図10の場合と同様に、汚水タンク38の内部に密
閉されているので、外部に悪臭が漏れにくい。このよう
に、密閉するには、図13のように、溝状体45を密閉
管50中に挿入して、小キャップ48で密閉し、この密
閉管50を区画管39中に挿入して、キャップ43で密
閉し固定する。
【0082】密閉管50または溝状体45は、手前側が
低くなるように傾斜させておく。そして、密閉管50の
後端に開口51を開けておけば、区画管39中の汚水
は、開口51から密閉管50中に流入し、高い方から堰
46と沈降板47を通過して、固形物が除去された水の
みが、小キャップ48を通過して、排水される。
【0083】
【発明の効果】請求項1のように、ポンプの運転中に汲
み上げ動作が間欠的に停止するように構成されているた
め、汲み上げ動作が停止した際に、汲み上げ管中の汚水
が落差で逆流する。その結果、ポンプの汚水の吸い込み
口が固形物の塊などで詰まったり、詰まりそうになって
いる場合は、汚水と一緒に固形物の塊なども逆流して吸
い込み口から排出される。したがって、停止時間を経過
して、再動作を始めたときには、吸い込み口に固形物の
塊などが存在しないため、円滑に汲み上げ動作できる。
【0084】また、固形物の多い硬めの汚水の場合は、
連続的に汲み上げるのでなく、間欠的に汲み上げ動作を
停止して時々逆流させると、比較的円滑に汲み上げるこ
とができる。したがって、汚水タンクの底側の沈殿物の
多い汚水を汲み上げる場合には、間欠的に逆流させるこ
とによって、固形物が多い場合でも円滑にポンプアップ
できる。
【0085】請求項2のように、汲み上げ管の途中に詰
まり検出スイッチを設けておき、吸い込み口が詰まって
汲み上げ不能となった際に、詰まり検出スイッチからの
信号でポンプ動作が停止する構成にしてあると、吸い込
み口が詰まったときだけ、汲み上げ動作が停止すると共
に、汲み上げ管中の汚水が落差で逆流して、詰まりの原
因物質が排除される。このように、詰まり発生時のみ停
止するので、汲み上げ動作が効率的に行われ、また吸い
込み口の詰まりを迅速かつ確実に解消できる。
【0086】請求項3のように、スクリューの上端がモ
ータに連結されるスクリューポンプにおいて、前記スク
リューを内蔵する内管およびこの内管を挿入する外管の
双方に、互いに交差して重なり合うことで吸い込み口が
形成されるように連続的なスリットまたは間欠的な孔を
有する構造にしたため、外管を操作して回転すると、外
管のスリットまたは孔と内管のスリットまたは孔とが重
なる吸い込み口の位置を変えることができる。
【0087】その結果、この吸い込み口が、汚水タンク
中におけるスカムなどが存在しない高さに来るように調
節することで、吸い上げ管などの詰まりを効果的に防止
でき、しかも固形物のより少ない液体成分だけを選択し
てポンプアップできる。
【0088】請求項4のように、回転するスクリューの
外側で円筒状のフィルターが回転する構造の固液分離手
段において、スクリュー軸を筒状にすると共に汚水流出
用の多数の側孔を開けてあり、しかも円筒状フィルター
の領域外において筒状軸中に汚水が供給される構造にな
っているため、汚水汲み上げ装置や落差などで筒状軸中
に供給された汚水は、筒状軸の多数の側孔から回転フィ
ルターの全体に均等に流出し供給される。
【0089】その結果、回転フィルターの全面をフルに
利用して遠心力で固液分離が行われるので、固液分離が
効率的に行われる。なお、水分が除去された後の固形物
はスクリューで固液分離部から押し出されるので、連続
的に固液分離が可能である。また、スクリューの外縁で
回転フィルターの内部の付着物が除去され、目詰まりが
防止される。
【0090】請求項5のように、立った状態で回転する
円筒状の網体の外側または内側に汚水の吹き付け手段を
対向させると共にブラシなどの清掃手段を設け、しかも
清掃手段側に固形分の回収手段を設け、反対側に、処理
水の回収手段を設けた構造になっているため、円筒状の
回転網体を通過した水が回収され、通過不可能な固形物
は清掃手段側に回収されるので、汚水を水分と固形物に
効果的に分離できる。また、円筒状の網体は、立った状
態で回転するため、固形物は容易に落下し堆積するの
で、分離回収が容易であり、しかも吹き付け手段側に清
掃手段を有しているので、回転網体が汚物で目詰まりす
るのを防止できる。
【0091】請求項6のように、汚水タンク中に複数の
区画管をほぼ水平方向に配置し、各区画管中に濾過手段
を挿入してあり、前記の汚水タンクと前記の各区画管と
の間には開閉弁を介在させてあり、各区画管中の濾過手
段を通過した処理水は、汚水タンクの外へ排出される構
造になっているので、汚水タンクから各区画管に供給さ
れた汚水は濾過手段を通過して濾過され、固形分を含ま
ない清浄な処理水となって汚水タンクから排水される。
【0092】したがって、大きな固形物が分離された後
の比較的清浄な汚水の最終工程における固液分離処理に
適している。なお、濾過手段が目詰まりした場合は、開
閉弁を閉じて区画管への汚水の供給を中止した状態で、
濾過手段を取り出して清掃し、あるいは新たな濾過手段
と交換できる。
【0093】請求項7のように、多数の堰が直列状に多
段配列されている堰列が前下がりに傾斜して配置されて
おり、その上段側に汚水が流入し、下段側から処理水が
流出する構造になっているため、汚水が多数の堰を通過
する間に、比重の大きな固形物は沈殿し、堰を通過でき
ないので、最終的には上澄みだけが処理水として流出す
ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 間欠動作式の汚水汲み上げ装置の実施形態を
示す断面図である。
【図2】 詰まり発生時のみに逆流させる汚水汲み上げ
装置の実施形態である。
【図3】 詰まり検出用の逆止弁の一例を示す縦断面図
である。
【図4】 汚水タンク中に汚水汲み上げ装置を設置した
状態を示す図である。
【図5】 吸い込み口の高さ調節が可能な汚水汲み上げ
装置の実施形態を示す斜視図であり、(1)図は全容を
示す図、(2)図は内管を示す図、(3)図は、外管を
示す図である。
【図6】 回転フィルターによる遠心力で固液分離する
実施形態の断面図である。
【図7】 立った状態で回転する円筒状網体の外側から
汚水を噴水する実施形態の斜視図である。
【図8】 立った状態で回転する円筒状網体の内側から
汚水を噴水する実施形態の斜視図である。
【図9】 濾過筒による固液分離装置の実施形態を示す
斜視図であり、(1)図は全容を、(2)図は区画管
を、(3)図は濾過筒をそれぞれ示す。
【図10】 図9(1)の区画管の位置における縦断面
図である。
【図11】 直列の堰列による固液分離構造の実施形態
を示す縦断面図である。
【図12】 直列の堰列の実施形態を示す斜視図であ
る。
【図13】 堰列による固液分離装置を密閉構造にした
実施形態の縦断面図である。
【符号の説明】
1 豚舎 t 汚水タンク 3 汚水 4 汲み上げ管 5 弁体 P 水中ポンプ(汚水ポンプ) SW1 リードスイッチ V1 逆止弁 7 固液分離装置 9 スカム 10 外管 11 内管 13 排出口 14・15・17 スリット 16 吸い込み口 18 円筒状の回転フィルター 19 円筒軸 20 回転スクリュー 21 側孔 23 回収筒 28 円筒状網体 30 回収皿 31 噴水管 33 円筒状囲い S ブラシ(清掃手段) 38 汚水タンク 39 区画管 40 濾過筒 V2 開閉弁 43 キャップ 44 濾過層 45 溝状体 46 堰 47 沈降板 48 小キャップ 50 密閉管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04D 15/02 F04D 15/02 Fターム(参考) 3H020 AA08 BA02 BA03 DA01 EA01 EA09 4D026 BA01 BB08 BC24 BC26 BC30 BE07 BE15 BF06 BF09 BF11 BF19 BF20 BF21 4D057 AA10 AB01 AC02 AC06 AD01 AE03 AF01 AF03 BA13 BA17 BB02 BC05 BC15 BC16 4D059 AA01 BE11 BE12 BE19 CB02 CB06 CB17 CB18 CB27 EA20 EB20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚水を汲み上げるポンプにおいて、汲み
    上げ管中の汚水が落差で逆流できるように、運転中に汲
    み上げ動作が間欠的に停止するように構成されているこ
    とを特徴とする汚水汲み上げ装置。
  2. 【請求項2】 汚水を汲み上げるポンプにおいて、汲み
    上げ管の途中に詰まり検出スイッチを設けておき、汲み
    上げ流路が詰まった際に、詰まり検出スイッチからの信
    号で、ポンプ動作が停止して、汲み上げ管中の汚水が落
    差で逆流できるように構成されていることを特徴とする
    汚水汲み上げ装置。
  3. 【請求項3】 スクリューの上端がモータに連結される
    スクリューポンプにおいて、前記スクリューを内蔵する
    内管およびこの内管を挿入する外管の双方に、互いに交
    差して重なり合うことで吸い込み口が形成されるように
    連続的なスリットまたは間欠的な孔を有することを特徴
    とする汚水汲み上げ装置。
  4. 【請求項4】 回転するスクリューの外側で円筒状のフ
    ィルターが回転する構造の固液分離手段において、スク
    リュー軸を筒状にすると共に汚水流出用の多数の側孔を
    開けてあり、しかも円筒状フィルターの領域外において
    筒状軸中に汚水が供給される構造になっていることを特
    徴とする汚水処理装置。
  5. 【請求項5】 立った状態で回転する円筒状の網体の外
    側または内側に汚水の吹き付け手段を対向させると共に
    清掃手段を設け、しかも清掃手段側に固形分の回収手段
    を設け、反対側に、処理水の回収手段を設けてなること
    を特徴とする固液分離のための汚水処理装置。
  6. 【請求項6】 汚水タンク中に複数の区画管をほぼ水平
    方向に配置し、各区画管中に濾過手段を挿入してあり、 前記の汚水タンクと前記の各区画管との間には開閉弁を
    介在させてあり、 各区画管中の濾過手段を通過した処理水は、汚水タンク
    の外へ排出される構造となっていることを特徴とする汚
    水処理装置。
  7. 【請求項7】 多数の堰が直列に多段配列されている堰
    列が傾斜して配置されており、その上段側に汚水が流入
    し、下段側から処理水が流出する構造になっていること
    を特徴とする汚水処理装置。
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