JP2003334579A - 汚泥移送装置及び汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚水槽の小型化を図ることができるととも
に、簡易な構成で汚水槽の底部にある汚泥を広い範囲に
渡って効率良く移送できる汚泥移送装置及び汚水処理装
置を提供する。 【解決手段】 汚水槽１３の底部１９に配置された吸い
込み管２１の吸い込み口２１ａから汚泥をポンプにより
吸い込み、吸い込んだ汚泥を分配器２３により移送水と
戻り水とに分配し、移送水を移送管２５で所定の場所に
移送するとともに、戻り管２７により汚水槽１３の底部
１９に戻す。戻り管２７の排水口２７ａは、汚水槽１３
の底部１９に配置し、排水口２７ａから排水された戻り
水の運動エネルギーにより底部の汚泥に流動力を付与す
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、汚水処理槽内に堆
積した汚泥を移送する汚泥移送装置及びその汚泥移送装
置を備える汚水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、汚水槽では、底部に堆積した汚
泥をポンプで別の槽に移送したり、汚泥をポンプで吸い
込んで取り除くことがある。

【０００３】図１４及び図１５に示すように、従来の汚
泥移送装置１０１は、汚水槽１０３に堆積した汚泥Ｓ
は、濃度が高く、流動性が著しく低いため、吸い込み管
１０５の吸い込み口１０５ａから離れた領域Ｔにある汚
泥は吸い込み難くなり、吸い込み口１０５ａ近傍の汚泥
Ｖは吸い込むもののその後は濃度の低い汚水（中間水）
Ｗを吸い込むことになり、効率的な汚泥の移送ができな
いという問題があった。

【０００４】これは、吸い込み口１０５ａからの吸い込
み力は、一般に、距離の２乗に比例して吸い込み速度が
小さくなるからである。

【０００５】このため、従来の汚泥移送装置では、作業
員が汚水槽内で吸い込み管１０５を底部１０７の全面に
渡って移動させて汚泥を吸い込んだり、吸い込み管１０
５は固定位置にして吸い込み口１０５ａに汚泥を掻き寄
せいていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作業員が吸い
込み管１０５を移動させていたのでは、手間がかかると
ともに、自動運転できないという問題がある。

【０００７】一方、汚泥を吸い込み口１０５ａに向けて
掻き寄せる場合には、汚水槽１０３の底部１０７に掻き
寄せ機を設置する必要があるが、掻き寄せ機は構成が複
雑で且つ高価であるとともに汚水槽が大型で高価になる
という不都合がある。また、底部に傾斜面を設けたホッ
パー構造として吸い込み口１０５ａに汚泥を落とし込む
ようにすることも考えられるが、このようなホッパー構
造は無効な容積が多くなりコスト高になるという問題が
ある。更に、ホッパーの壁面には汚泥が残りやすく、残
った汚泥が腐敗ガスを発生することによりスカムを生成
する原因になるという不都合がある。

【０００８】そこで、本発明は、汚水槽の小型化を図る
ことができるとともに、簡易な構成で汚水槽の底部にあ
る汚泥を広い範囲に渡って効率良く移送できる汚泥移送
装置及び汚水処理装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明は、汚水槽の底部に配置
された吸い込み口から汚水槽の底部に溜まった汚泥をポ
ンプにより吸い込む吸い込み管と、吸い込み管が吸い込
んだ汚泥を移送水と戻り水とに分配する分配器と、分配
器に連通された汚泥の移送管と、分配器に連通されて戻
り水を汚水槽内に戻す戻り管とを備え、戻り管の排水口
を汚水槽の底部に配置し、排水口から排水された戻り水
の水圧により底部の汚泥に流動力を付与することを特徴
とする。

【００１０】この請求項１に記載された発明によれば、
ポンプ等の駆動により汚水槽の底部に配置した吸い込み
口から汚泥を吸い込み、汚泥を分配器に汲み上げる。分
配器では、汲み上げた汚泥を移送水と戻り水とに分け、
移送水は移送管で所定の槽やタンク等に移送し、戻り水
は戻り管により汚水槽内に戻す。戻り管は排水口を汚水
槽の底部に配置しており、この排水口から排水された戻
り水は汚泥内に戻される。戻り水の持つ水圧（運動エネ
ルギー）により戻り水は底部にある汚泥を押圧して拡散
し、排水口付近にある汚泥を水平方向に流動させる。即
ち、戻り水の運動エネルギーが汚泥に運動エネルギーを
付与して汚泥を拡散するが、一方で吸い込み管の吸い込
み口に向けて（方向性をもって）汚泥が移動しようとし
ているので、運動エネルギーを付与された汚泥は吸い込
み口に向けて移動する。したがって、底部にある汚泥が
吸い込み口側に向けて水平移動するとともに、汚泥に流
動力が付与されるので、小さい吸い込み力でも底部の広
い領域に渡って汚泥を吸い込むことができる。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、前記吸い込み管の吸い込み口
と、戻り管の排水口とは汚水槽の互いに対抗する両側端
近傍に設けることを特徴とする。

【００１２】この請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、
吸い込み管の吸い込み口と戻り管の排水口とを汚水槽の
対向する両側端近傍に設けて、汚水槽において吸い込み
口と排水口との間隔を広くとっているので、汚水槽の広
い領域に渡り吸い込み口に向けて汚泥を流動させること
ができる。請求項３に記載された発明は、請求項１に記
載された発明において、前記戻り管の排水口は、汚水槽
内において吸い込み口を中心とする円周方向に向けて開
口していることを特徴とする。

【００１３】この請求項３に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、
戻り管の排水口から排出された戻り水は円周方向に向け
て汚泥に慣性力を付与するとともに、底部の中心部領域
では、汚泥を吸い込むので、結果として底部の汚泥は吸
い込み口を中心とした渦を形成するように流動する。こ
れにより、戻り水の運動エネルギーは底部の汚泥に一定
方向の方向性を持たせて移動させているので、戻り水の
運動エネルギーの無駄が少なく、更に効率良く且つ底部
の更に広範囲に渡って汚泥を吸い込むことができる。請
求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか
一項に記載の汚泥移送装置を汚水槽に備えることを特徴
とする汚水処理装置である。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３のいずれか一項に記載の作用効果を奏する汚水処
理装置を得ることができる。

【００１５】請求項５に記載された発明は、請求項３に
記載の汚泥移送装置を備える汚水槽において、汚水槽の
底部は略円錐形状に凹んでおり、吸い込み管の吸い込み
口が底部の略中央に位置していることを特徴とする汚水
処理装置である。

【００１６】この請求項５に記載の発明によれば、請求
項３に記載の作用効果を奏する汚水処理装置を得ること
ができるとともに、汚水槽の底部は略円錐形状になって
いるので、底部にある汚泥の位置エネルギーをも利用し
て排水口から排出された戻り水により汚泥が螺旋状にな
って中央に落ち込み、吸い込み口からの汚泥の吸い込み
をスムーズに且つ効率的に行うことができる。特に、排
水口から排水された戻り水の運動エネルギーを効率的に
利用できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明するが、まず、図１乃至図４
を参照して本発明の第１実施の形態を説明する。図１は
本発明の第１実施の形態にかかる汚泥移送装置の概略的
構成を示す縦断面図であり、図２は図１に示す汚水処理
装置の平面図であり、図３は分配器の構成を示す斜視図
であり、図４は本実施の形態にかかる汚泥移送装置が適
用される浄化装置の縦断面図である。

【００１８】図４に示す浄化装置１は、トイレ、厨房、
浴槽等からの生活排水の全てを合わせて処理する家庭用
合併処理浄化装置であり、地中に埋設される浄化槽３に
は、処理される汚水が流入される流入管５と、処理後の
放流管７とが設けられている。

【００１９】浄化槽３内は、仕切り壁によって、第１嫌
気ろ床槽９と、第２嫌気ろ床槽１１と、接触ばっ気槽１
３（汚水槽）と、沈殿槽１５とに区画されており、流入
管５から流入された汚水は、この順序で各槽を移動して
浄化処理された後、放流管７から放流される。この浄化
槽３には本発明にかかる汚泥移送装置１７が設けられて
おり、沈殿槽１５に連通する接触ばっ気槽１３の底部１
９の汚泥を第１嫌気ろ床槽９に移送するようになってい
る。汚泥移送装置１７は、ばっ気槽（以下、「汚水槽」
という）に配置された吸い込み管２１と、吸い込み管２
１に接続された分配器２３と、分配器２３で分配された
移送水の移送管２５と、分配器２３で分配された戻り水
をばっ気槽１３の底部に戻す戻り管２７とから構成され
ており、吸い込み管２１はエアリフトポンプにより汚泥
をポンプアップするものである。

【００２０】吸い込み管２１は、その吸い込み口２１ａ
を汚水槽１３の底部１９に配置しており、吸い込んだ汚
泥を分配器２３に移送している。吸い込み管２１には、
空気管２９が設けてあり、空気管２９から空気が吸い込
み管２１内に送られることにより、吸い込み管２１内の
液がポンプアップされて吸い込み口２１ａから汚泥を吸
い上げるようになっている。尚、空気管２９は、図面上
は吸い込み管２１の外側に示しているが、吸い込み管２
１内に配置されていてもよい。空気管２９への空気の供
給は、タイマーにより所定時間毎に駆動して、定期的に
汚水槽１３に溜まった汚泥を第１嫌気ろ床槽９へ移送す
るようになっている。

【００２１】分配器２３は、吸い込み管２１から流入さ
れた汚泥を２つの部屋３１、３３が分配しており、各部
屋３１、３３への汚泥の流入量は堰３５、３７により調
整されている。一方の部屋３１に分配された汚泥は、こ
こに接続されている移送管２５により第１嫌気ろ床槽９
へ送られ、他方の部屋３３に分配された汚泥はここに接
続されている戻り管２７により汚水槽１３に戻される。
戻り管２７はその下端が排水口２７ａになっており、排
水口２７ａは汚水槽１３の底部１９に配置されている
が、排水口２７ａは吸い込み管２１の吸い込み口２１ａ
と略同レベルの位置で吸い込み口２１ａと所定間隔をあ
けて配置されている。

【００２２】本実施の形態では、図２に示すように、略
矩形の汚水槽１３において、一方の角部近傍に吸い込み
口２１ａが配置されており、一方の角部の対角になって
いる他方の角部近傍に排水口２７ａを配置して、吸い込
み口２１ａと戻り水の排水口２７ａとの対角線に沿う領
域（流動領域）Ｔの汚泥に流動力を付与して吸い込み口
２１ａから吸い込んで吸い込み管２１でポンプアップし
ている。

【００２３】次に、第１実施の形態にかかる汚泥移送装
置の作用を説明する。タイマーにより所定時間毎にブロ
ワが駆動され、空気管２９から吸い込み管２１に空気が
送られると、エアリフトポンプの作用により吸い込み管
２１の吸い込み口から汚水槽１３の底部１９に溜まった
汚泥が吸い込まれてリフトアップされ、分配器２３に送
られる。

【００２４】分配器２３では、吸い込み管２１から吸い
上げられた汚泥を堰３５により部屋３１、３３に分け、
移送水と戻り水とに分配する。移送水は移送管２５によ
り第１沈殿槽９に戻される。移送水と戻り水との分配量
は堰３５により容易に調整される。

【００２５】一方、部屋３３に分配された戻り水は、戻
り管２７から汚水槽１３に戻されるが、戻り管２７から
戻される汚泥は、汚水槽１３の底部１９に開口された排
水口２７ａから底部１９に溜まった汚泥内に向けて排出
される。尚、この実施の形態では、戻り管２７は排水口
２７ａを下に向けて開口している。排水口２７ａから排
水された戻り水はその運動エネルギーにより汚泥Ｓを押
圧し又はエネルギーを汚泥Ｓに分散し、底部１９に溜ま
っている汚泥Ｓに水平方向の流動力を付与する。このよ
うに流動力が付与されると汚泥Ｓは、吸い込み口２１ａ
への移動が容易になり、汚水槽１３の底部１９では、排
水口２７ａから吸い込み口２１ａに沿う広い流動領域Ｔ
の汚泥が水平流動して、吸い込み口２１ａから吸い込ま
れる。したがって、吸い込み口２１ａに強い吸い込み力
を必要とせず、従来の吸い込み力で従来よりも広い範囲
の汚泥を効率良く吸い込むことができる。

【００２６】次に、図５乃至図１３を参照して本発明の
他の実施の形態を説明するが、上述した実施の形態と同
様な作用効果を奏する部分には同一の符号を付すること
によりその部分の詳細な説明を省略する。

【００２７】図５及び図６に示す第２実施の形態では、
吸い込み管２１の吸い込み口２１ａ及び戻り管２７の排
水口２７ａを汚水槽１３の略中央に配置するとともに、
吸い込み口２１ａと排水口２７ａを所定間隔を空けて隣
合わせに配置したものである。この第２実施の形態で
は、第１実施の形態よりも流動力を付与する汚泥の領域
は狭いものの、吸い込み管２１と戻り管２７との周囲に
ある一定領域Ｔの汚泥に流動力を与えることができ、効
率良く汚泥を吸い込むことができる。

【００２８】図７及び図８に示す第３実施の形態では、
吸い込み管２１の吸い込み口２１ａを汚水槽１３の略中
央位置に配置するとともに、吸い込み口２１ａを中心と
する円周方向に向けて戻り管２７の排水口２７ａを開口
している。この実施の形態では、汚水槽１３の底部１９
では、吸い込み口２１ａを中心とする円周方向に汚泥を
流動でき、汚泥は螺旋を形成するようにして中心付近に
ある吸い込み口２１ａから吸い込まれてリフトアップさ
れる。この第３実施の形態では、戻り管２７から排水さ
れる戻り水の運動エネルギーを効率良く利用でき、汚水
槽１３の略全体に渡る広い範囲で汚泥を流動できる。

【００２９】図９及び図１０に示す第４実施の形態で
は、上述した第３実施の形態において、更に汚水槽１３
の底部を円錐形状に凹ませて、吸い込み管２１の吸い込
み口２１ａをその略中央位置に配置している。この実施
の形態では、汚水槽１３の底部１９を円錐形状にしてい
るので、円錐形状の斜面により更に重力エネルギーを利
用することにより、吸い込み口２１ａを中心とする円周
方向に流動する汚泥は螺旋を形成して、中心に落ち込ん
で吸い込み口２１ａから吸い込まれてリフトアップされ
る。この第４実施の形態では、底部１９の円錐形状とあ
いまって戻り管２７の排水口２７ａから排水される戻り
水により、底部全体の広い範囲に亘って効率良く移送で
きる。

【００３０】図１１に示す第５実施の形態では、汚水槽
１３として上側にばっ気部４１を設け下側に静止部４３
を設けており、ばっ気部４１の底には散気管４５を配置
している。ばっ気部には生物膜を付着させる濾材が収納
されている。そして、静止部４３の底部１３には、逆洗
管４７を設けるとともに、吸い込み管２１の吸い込み口
２１ａと、戻り管２７の排水口２７ａを設けている。こ
の実施の形態では、汚水処理装置の設置面積を少なくで
き省スペース化を図りながら、汚泥の返送効率を高める
ことができる。

【００３１】図１２に示す第６実施の形態では、汚水槽
１３として大型の沈殿槽を用いたものであり、従来円錐
形状の底部に掻き寄せ機を設けていたものに換えて、掻
き寄せ機を設けないで、円錐の底部に戻り管２７の排水
口を２７ａを円周方向に向けて設け、円錐の底部１９の
略中央に吸い込み口２１ａを配置したものである。この
第６実施の形態においても上述した実施の形態と同様な
効果を得ることができるとともに大型の沈殿槽で従来必
要とされた掻き寄せ装置を省略できるので、簡単な構成
で安価な沈殿槽を提供できる。

【００３２】図１３に示す他の実施の形態では、汚水槽
１３の底部１９に傾斜面１９ｂを設けるとともに汚水槽
１３の底面１９ａを細長形状にして底面の一方の端側に
吸い込み口２１ａを配置し、他方の端側に戻り管２７の
排水口２７ａを配置したものである。この実施の形態で
は、傾斜面１９ｂにより底面１９ａ側に汚泥を効率良く
堆積させることができるとともに、細長い底部１９に堆
積した汚泥を排水口２７ａから吸い込み口２１ａに向け
て効率良く移動でき、簡易な構成で底部１９に溜まった
汚泥を効率良く移送できる。

【００３３】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。

【００３４】例えば、移送管２５による汚泥の移送は、
第１沈殿槽９に戻すことに限らず、他の種類の汚水処理
装置における嫌気濾床槽等に戻すものであってもよい
し、汚泥を除去するためにタンク等に汲み上げるもので
あってもよい。

【００３５】接触ばっ気槽１３に換えて酵母反応槽を用
い、酵母沈殿槽の汚泥（酵母）を移動管で酵母反応層に
戻すものであってもよい。このような酵母反応によれ
ば、廃油や固形分の分解除去が可能であり、汚水の生物
処理性能に優れるとともに、酵母沈殿槽に本発明の汚泥
移送装置１７を用いることにより、特に、汚泥濃度が高
く、流動性の劣る酵母汚泥には効果的である。

【００３６】汚泥移送装置１７は、汚水槽１３に設置す
ることに限らず、汚水槽１３とは別体に設けて、汚泥を
移送するときに吸い込み管２１と戻り管２７とを汚水槽
１３内に挿入するものであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、戻
り管は排水口を汚水槽の底部に配置しており、この排水
口から排水された戻り水は汚泥内に戻されるので、戻り
水の運動エネルギーが底部にある汚泥に運動エネルギー
を付与するので、小さい吸い込み力でも底部の広い領域
に亘って汚泥を吸い込むことができる。したがって、簡
易な構成で汚水槽の底部にある汚泥を広い範囲に渡って
効率良く移送でき、且つ汚水槽の小型化を図ることもで
きる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、吸い込み
管の吸い込み口と戻り管の排水口とを汚水槽の対向する
両側端近傍に設けて、汚水槽において吸い込み口と排水
口との間隔を広くとっているので、汚水槽の広い領域に
亘り吸い込み口に向けて汚泥を流動させることができ、
汚泥の汲み残しを低減できる。

【００３９】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、戻り管の
排水口から排出された戻り水は円周方向に向けて汚泥に
慣性力を付与するので、底部の汚泥は吸い込み口を中心
とした渦を形成するように流動するので、エネルギーの
無駄が少なく、更に効率良く且つ底部の更に広範囲に渡
って汚泥を吸い込むことができる。請求項４に記載の発
明によれば、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の効
果を奏する汚水処理装置を得ることができる。

【００４０】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
に記載の効果を奏する汚水処理装置を得ることができる
とともに、汚水槽の底部は略円錐形状になっているの
で、底部にある汚泥の位置エネルギーをも利用して、汚
泥が螺旋状になって中央に落ち込んだ汚泥を吸い込み口
からの吸い込むので、汚泥の移送をスムーズに且つ効率
的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態にかかる汚水処理装置
の概略的構成を示す縦断面図である。

【図２】図１に示す汚水処理装置の平面図である。

【図３】分配器の構成を示す斜視図である。

【図４】本実施の形態にかかる汚泥移送装置が適用され
る汚水処理装置の縦断面図である。

【図５】本発明の第２実施の形態にかかる汚水処理装置
の概略的構成を示す縦断面図である。

【図６】図５に示す汚水処理装置の平面図である。

【図７】本発明の第３実施の形態にかかる汚水処理装置
の概略的構成を示す縦断面図である。

【図８】図７に示す汚水処理装置の平面図である。

【図９】本発明の第４実施の形態にかかる汚水処理装置
の概略的構成を示す縦断面図である。

【図１０】図９に示す汚水処理装置の平面図である。

【図１１】本発明の第５実施の形態にかかる汚水処理装
置の概略的構成を示す縦断面図である。

【図１２】本発明の第６実施の形態にかかる汚水処理装
置の概略的構成を示す縦断面図である。

【図１３】本発明の第７実施の形態にかかる汚水処理装
置の概略的構成を示す斜視図である。

【図１４】従来の汚水処理装置の概略的構成を示す縦断
面図である。

【図１５】従来の汚水処理装置の平面図である。

【符号の説明】

１３ 汚水槽 １７ 汚泥移送装置 １９ 底部 ２１ 吸い込み管 ２１ 吸い込み口 ２３ 分配器 ２５ 移送管 ２７ 戻り管 ２７ａ 排水口 Ｓ 汚泥 Ｔ 流動領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水槽の底部に配置された吸い込み口か
   ら汚水槽の底部に溜まった汚泥をポンプにより吸い込む
   吸い込み管と、吸い込み管が吸い込んだ汚泥を移送水と
   戻り水とに分配する分配器と、分配器に連通された汚泥
   の移送管と、分配器に連通されて戻り水を汚水槽内に戻
   す戻り管とを備え、戻り管の排水口を汚水槽の底部に配
   置し、排水口から排水された戻り水の水圧により底部の
   汚泥に流動力を付与することを特徴とする汚泥移送装
   置。
2. 【請求項２】 前記吸い込み管の吸い込み口と、戻り管
   の排水口とは汚水槽の互いに対抗する両側端近傍に設け
   ることを特徴とする請求項１に記載の汚泥移送装置。
3. 【請求項３】 前記戻り管の排水口は、汚水槽内におい
   て吸い込み口を中心とする円周方向に向けて開口してい
   ることを特徴とする請求項１に記載の汚泥移送装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   汚泥移送装置を汚水槽に備えることを特徴とする汚水処
   理装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の汚泥移送装置を備える
   汚水槽において、汚水槽の底部は略円錐形状に凹んでお
   り、吸い込み管の吸い込み口が底部の略中央に位置して
   いることを特徴とする汚水処理装置。