JP2003278264A - 雨水処理装置 - Google Patents

雨水処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 降雨時における下水管路からの越流水による
環境汚染を防止することができる雨水処理装置を提供す
る。 【解決手段】下水管路の途中に設けられた越流堰３の側
方に、０.１〜０.４のみかけ密度を持つ浮上ろ材が充填
された浮上ろ材充填槽２０を設け、越流水を上向流ろ過
する。ろ過水は浮上ろ材充填槽２０の上部の共通ろ過水
槽２４に入り、放流管２５により公共水域に放流され
る。浮上ろ材充填槽２０の側方に洗浄排水貯留槽３０を
設け、浮上ろ材充填槽２０の圧損が高まった時に逆洗す
る。洗浄排水貯留槽３０の洗浄排水はポンプ３２により
下水管路へ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水管路の途中に
設置される雨水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】雨水と汚水とを同一の下水管路に合流さ
せて下水処理する合流式下水道においては、雨天時には
大量の雨水が下水管路に流入することとなる。しかし下
水処理場の処理能力は、晴天時における時間最大処理能
力をＱとすると、３Ｑ〜４Ｑに設計されているのが普通
である。このため、下水処理場の処理能力を越える下水
を下水処理場まで導く意味はなく、下水管路の途中に越
流堰を設けて過剰な流入水を排除している。
【０００３】図３はその説明図であり、この図では下水
処理場１の処理能力を３Ｑとし、下水管路２の途中の２
箇所に越流堰３を設けた例を示している。なお、説明を
簡略化するために本明細書では下水処理場の雨天時処理
能力を全て３Ｑとして説明するが、これに限定されない
ことはいうまでもない。さて図示のように、上流側の越
流堰３ａに４Ｑの流量の下水が流入したと仮定すると、
越流堰３ａによりＱ分が分離されて河川４等の公共水域
に放流され、３Ｑ分だけが下水管路２を通じて下流側に
流れる。そして途中からの流入水によって流量が再び増
加し、下流側の越流堰３ｂへの流入量が５Ｑになったと
すると、下流側の越流堰３ｂにより２Ｑ分が分離されて
河川４に放流され、３Ｑ分だけが下水管路２を通じて下
水処理場１に導かれる。
【０００４】図４は従来の越流堰３の模式的な断面図で
あり、図５はその平面図である。流入管５からの流入水
はいったん流路６に流入したうえ下方の遮流管７から排
出されるが、遮流管７の管径は３Ｑの流量だけを受け入
れるように設定されている。このため３Ｑの超過分は越
流口８からオーバーフローして放流槽９に落下し、放流
管１０から河川４等に放流されるようになっている。な
お、越流口８の上部にバースクリーン１１を設けて粗大
な夾雑物を分離することも行なわれている。普通このよ
うな越流堰３は、道路下等に埋設されている。
【０００５】ところが上記のような従来の越流堰３で
は、３Ｑを越える流入水をそのままオーバーフローさせ
て河川４等の公共水域に放流しており、バースクリーン
１１を設けた場合にも流入水中の粗大な夾雑物を分離し
ているだけである。このため、流入水中のＳＳはほとん
どそのまま公共水域に放流されることとなり、降雨時の
越流水によって環境が汚染されることがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、降雨時における下水管路からの越
流水による環境汚染を防止することができる雨水処理装
置を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の雨水処理装置は、下水管路の途中
に設けられた越流堰の側方に、越流水を上向流でろ過す
る浮上ろ材充填槽を設け、その上部にろ過水を公共水域
に放流する放流管を接続するとともに、この浮上ろ材充
填槽の側方に浮上ろ材の洗浄排水貯留槽を設けたことを
特徴とするものである。
【０００８】本発明においては、浮上ろ材充填槽に充填
される浮上ろ材が０.１〜０.４g/cm3のみかけ密度を持
つものであることが好ましく、浮上ろ材充填槽に充填さ
れる浮上ろ材層が０.２〜１ｍの高さであることが好ま
しい。また、洗浄排水貯留槽の内部に、洗浄排水を下水
管路へ排出するポンプを配置した構造とすることが好ま
しく、浮上ろ材充填槽を複数個に分割し、上部を共通ろ
過水槽とした構造とすることが好ましい。
【０００９】本発明の雨水処理装置は、越流堰の越流水
をその側方に設けられた浮上ろ材充填槽によりろ過して
大部分のＳＳを除去し、ろ過水を公共水域に放流するよ
うにしたので、下水管路からの越流水による環境汚染を
防止することができる。また浮上ろ材充填槽の洗浄排水
は多量のＳＳを含むが、この洗浄排水は下水管路へ排出
されるので、洗浄排水中のＳＳが公共水域に放流される
ことはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を示す。図１は本発明の実施形態を示す平面図、図２は
断面図である。本発明の雨水処理装置は、地中に埋設さ
れている従来構造の越流堰３の側方に、浮上ろ材充填槽
２０と浮上ろ材の洗浄排水貯留槽３０とを設けたもので
あり、既設の越流堰３を改造することにより設置できる
ので、新たな用地獲得の必要はないものである。
【００１１】図１、図２において、越流堰３は従来と同
様のものであって、合流式下水の流入管５と、流路６
と、遮流管７と、越流口８とを備えている。流入管５か
ら流路６に流入した流入水は、３Ｑまでは流路６の後端
の遮流管７から下流側の下水管路２に流される。しかし
３Ｑを超過した分は越流口８から側方にオーバーフロー
する。なお、従来と同様に越流口８の部分にバースクリ
ーン１１を設けて粗大な夾雑物を分離するようにしても
よい。
【００１２】従来の越流堰３では、越流口８からオーバ
ーフローした水はそのまま放流管１０から河川４等に放
流されていたのであるが、本発明では越流口８に隣接す
る垂直隔壁２１，２２間に、浮上ろ材充填槽２０が形成
されている。この浮上ろ材充填槽２０は、０.１〜０.４
のみかけ密度を持ち、サイズが４〜１０ｍｍの浮上ろ材
を充填した上向流ろ過槽であり、越流口８からの越流水
は垂直隔壁２１の下端部からこの浮上ろ材充填槽２０に
流入し、浮上ろ材により上向流ろ過される。ろ過の間に
浮上ろ材が流出しないように、越流口８よりも低い位置
に流出防止ネット２３が張られている。
【００１３】図１に示すように、浮上ろ材充填槽２０は
複数個に分割しておくことが好ましい。またそれらの上
部は共通ろ過水槽２４としておく。この共通ろ過水槽２
４の後端部にはろ過水を公共水域に放流する放流管２５
が設けられている。従って、各浮上ろ材充填槽２０でろ
過されたろ過水は全て共通ろ過水槽２４に入り、その後
端部の放流管２５を通じて放流される。
【００１４】浮上ろ材充填槽２０に充填される浮上ろ材
は、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の
発泡高分子からなるものとすることが好ましく、特に発
泡度を制御された独立気泡型の発泡ポリエチレンは、耐
薬品性、耐候性に優れたものである。浮上ろ材の好まし
いみかけ密度を０.１〜０.４としたのは、０.１未満で
あると強度が不足してろ過中に圧密され易く、逆洗も行
ないにくくなり、逆に０.４を越えると逆洗時に下方に
流出してしまうおそれがあるからである。圧密を避ける
ためにも、浮上ろ材は５０％圧縮硬さが０.１ＭＰａ以
上のものであることが好ましい。
【００１５】また浮上ろ材の好ましいサイズを４〜１０
ｍｍとしたのは、４ｍｍ未満であると閉塞し易いために
高速ろ過を行ないにくくなり、１０ｍｍを越えるとＳＳ
の捕捉率が低下するためである。なお捕捉率を向上させ
るために、浮上ろ材は球形や立方体のような単純形状と
するよりも、外表面に凹凸を備えた異形状としておくこ
とが好ましい。
【００１６】浮上ろ材の充填高さ（浮上ろ材充填層の厚
み）は、０.２〜１ｍ程度とすることが好ましい。０.２
ｍ未満であるとＳＳの捕捉率が低下し、１ｍを越えると
逆洗が困難となるとともに、装置全体の高さが大きくな
り、コスト高となる。なお、浮上ろ材の充填高さが低い
ときには細かい浮上ろ材を使用し、浮上ろ材の充填高さ
が高いときには粗い浮上ろ材を使用することが好まし
い。具体的には、充填高さが０.２ｍ程度のときには５
ｍｍ程度のサイズのものを使用し、充填高さが１ｍ程度
のときには９ｍｍ程度のサイズのものを使用するとよ
い。
【００１７】上記した浮上ろ材充填槽２０によれば、越
流堰３からオーバーフローした水中のＳＳの大部分を高
速ろ過し、清浄なろ過水として河川などの公共水域に放
流することができる。しかしろ過を継続すると、捕捉し
たＳＳが次第に浮上ろ材間に堆積して圧損が増加して行
く。そこで各浮上ろ材充填槽２０を順次洗浄し、圧損を
回復させる必要がある。
【００１８】洗浄排水貯留槽３０はこの目的のために設
けられたもので、分割された各浮上ろ材充填槽２０と垂
直隔壁２２の下端の各バルブ３１を介して接続されてい
る。洗浄排水貯留槽３０の内部にはポンプ３２が設けら
れており、その内部の洗浄水を下水管路へ排出すること
ができる。このポンプ３２を作動させて洗浄排水貯留槽
３０内の水位を十分に下げた状態で、洗浄したい浮上ろ
材充填槽２０に対応するバルブ３１を開くと、共通ろ過
水槽２４のろ過水は浮上ろ材充填槽２０内を下向きに流
れ、浮上ろ材に捕捉されていたＳＳは洗浄水とともに洗
浄排水貯留槽３０に流入する。前記したように、浮上ろ
材はみかけ密度が０.１〜０.４と小さいため、逆洗流速
を１〜４ｍ/分の範囲に設定しておけば、下方に流出す
るおそれはない。みかけ密度を０.２としたときの最適
逆洗流速は２ｍ/分程度である。
【００１９】逆洗終了後にバルブ３１を閉じれば、浮上
ろ材充填槽２０は再び通常の上向流ろ過を開始する。ま
た洗浄排水貯留槽３０内に流入した洗浄排水は、ポンプ
３２によって下流側の下水管路２へ排出される。なお、
逆洗は圧損が高くなった浮上ろ材充填槽２０についての
み行なえばよく、その間も他の浮上ろ材充填槽２０は通
常のろ過を継続することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の雨水処
理装置を用いれば下水管路の途中に設置された越流堰か
らオーバーフローした越流水を浮上ろ材充填槽でろ過
し、大部分のＳＳを除去したうえで河川などの公共水域
に放流することができるので、下水管路からの越流水に
よる環境汚染を防止することができる。また浮上ろ材充
填槽の圧損が増加したときには、バルブを開くだけでろ
過水による逆洗を行うことができるうえ、その洗浄排水
はポンプにより下流側の下水管路へ排出されるから環境
を汚染することがない。なお、降雨が終了して流入水量
が３Ｑ以下にまで低下すれば、自然に越流はなくなるの
で浮上ろ材充填槽によるろ過も自然に終了することとな
り、人為的な制御を必要としない利点もある。このため
本発明の雨水処理装置は無人運転が可能であり、人件費
を要しない。さらに、本発明の雨水処理装置は既設の越
流堰に組み込むことができ、新たな用地取得の必要もな
いなど、多くの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】下水管路に設けられた越流堰の機能説明図であ
る。
【図４】従来の越流堰の断面図である。
【図５】従来の越流堰の平面図である。
【符号の説明】
１ 下水処理場、２ 下水管路、３ 越流堰、４ 河
川、５ 流入管、６ 流路、７ 遮流管、８ 越流口、
９ 放流槽、１０ 放流管、１１ バースクリーン、２
０ 浮上ろ材充填槽、２１ 垂直隔壁、２２ 垂直隔
壁、２３ 流出防止ネット、２４ 共通ろ過水槽、２５
放流管、３０ 洗浄排水貯留、３１ バルブ、３２
ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 英樹 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 2D063 AA01 AA05 DB05 DC04 4D041 BA22 BB06 BB07 BB14 BC11 CB04 CC04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下水管路の途中に設けられた越流堰の側
    方に、越流水を上向流でろ過する浮上ろ材充填槽を設
    け、その上部にろ過水を公共水域に放流する放流管を接
    続するとともに、この浮上ろ材充填槽の側方に浮上ろ材
    の洗浄水貯留槽を設けたことを特徴とする雨水処理装
    置。
  2. 【請求項２】 浮上ろ材充填槽に充填される浮上ろ材
    が、０.１〜０.４のみかけ密度を持つものである請求項
    １記載の雨水処理装置。
  3. 【請求項３】 浮上ろ材充填槽に充填される浮上ろ材層
    が、０.２〜１ｍの高さである請求項１記載の雨水処理
    装置。
  4. 【請求項４】 洗浄水貯留槽の内部に、洗浄水を下水管
    路へ排出するポンプを配置した請求項１記載の雨水処理
    装置。
  5. 【請求項５】 浮上ろ材充填槽を複数個に分割し、上部
    を共通ろ過水槽とした請求項１記載の雨水処理装置。
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