JP2005095767A - Flow straightening member of sewage treating tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚水処理槽に設置される整流部材に関するものである。 The present invention relates to a rectifying member installed in a sewage treatment tank.
従来より、下水処理場や貯水場等において、汚水処理槽内に軸流ポンプ又は斜流ポンプを下向きに設置してなる汚水処理装置が知られている。この種の汚水処理装置では、上記ポンプが汚水を下向きに搬送することによって、汚水処理槽内の全体に循環流が発生する。これにより、汚水処理槽の底面付近においても水流を生じさせることができ、固形物の沈降を防止することができる。また、汚水処理槽内の汚水を滞留させることなく、効率的な汚水処理が可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a sewage treatment apparatus is known in which an axial flow pump or a diagonal flow pump is installed downward in a sewage treatment tank in a sewage treatment plant, a water storage, or the like. In this kind of sewage treatment apparatus, a circulating flow is generated in the entire sewage treatment tank when the pump conveys the sewage downward. Thereby, a water flow can be generated even near the bottom surface of the sewage treatment tank, and sedimentation of solid matter can be prevented. In addition, efficient sewage treatment can be performed without retaining sewage in the sewage treatment tank.
ところで、ポンプから下向きに搬送された水は、いったん汚水処理槽の底面に衝突した後、底面に沿って横方向に流れていく。そのため、ポンプから下向きに搬送された水は、底面付近で流れ方向が急激に変更されることになる。そこで、水流の方向変更を円滑化するため、汚水処理槽の底面に整流部材を設けることが提案されている。 By the way, the water conveyed downward from the pump once collides with the bottom surface of the sewage treatment tank, and then flows laterally along the bottom surface. Therefore, the flow direction of the water conveyed downward from the pump is abruptly changed near the bottom surface. Then, in order to smooth the direction change of a water flow, providing a rectifying member in the bottom face of a sewage treatment tank is proposed.
例えば、図8に示すように、汚水処理槽102の底面に円錐状の突起物101を設けた装置が知られている(例えば特許文献1参照)。当該装置では、ポンプ100から下向きに搬送された水を突起物101に沿って方向変更させることにより、水の流れを円滑化している。
ところが、軸流式又は斜流式のポンプ100から搬送される水の流れは、実際には下向きの単純な流れではなく、螺旋状の流れである。上記装置では、下向きの水の流れを横向きに方向変更することはできるものの、ポンプ100からの旋回流103を底面に沿った直線的な流れに変換することはできなかった。
However, the flow of water conveyed from the axial flow or mixed
すなわち、ポンプ100から搬送される水の流れには、ポンプ100の軸方向に沿った下向きの速度成分だけでなく、回転方向の速度成分も含まれる。ところが、円錐状の突起物101は、下向きの成分を横向きの成分に変換することはできるが、回転方向の成分を直線状の成分に変換することはできなかった。その結果、従来の装置では、水流の回転方向成分を十分に活用することはできなかった。
That is, the flow of water conveyed from the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ポンプから搬送される水の回転方向の速度成分を、汚水処理槽の底面に沿った直線状の速度成分に円滑に変換することによって、汚水処理槽の循環効率を向上させることにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to change the speed component in the rotation direction of the water conveyed from the pump into a linear speed component along the bottom surface of the sewage treatment tank. By smoothly converting, the circulation efficiency of the sewage treatment tank is improved.
本発明に係る整流部材は、汚水処理槽内の水の流れを案内する整流部材であって、前記汚水処理槽内には、軸流式又は斜流式の水中ポンプが槽の底面よりも上方において下向きに設置される。そして、本発明に係る整流部材は、平面視略放射状に延びる複数の案内羽根を備え、前記水中ポンプの真下に配置される。 The rectifying member according to the present invention is a rectifying member that guides the flow of water in the sewage treatment tank, and in the sewage treatment tank, an axial-flow or mixed-flow submersible pump is located above the bottom of the tank. Installed in the downward direction. And the rectification | straightening member which concerns on this invention is provided with the some guide blade extended in planar view substantially radially, and is arrange | positioned directly under the said submersible pump.
これにより、水中ポンプから下向きに搬送された水は、当該ポンプの真下に位置する整流部材に衝突する。整流部材には平面視略放射状に延びる複数の案内羽根が設けられているので、上記ポンプからの水流は、当該案内羽根によって案内される。その結果、水流の旋回方向成分は放射状に広がる方向の成分に変換され、水流の直線方向の成分が大きくなる。したがって、上記ポンプからの水は、平面視略放射状に円滑に流れる。また、汚水処理槽内の全体にわたって汚水は円滑に循環する。 Thereby, the water conveyed downward from the submersible pump collides with the rectifying member located directly below the pump. Since the rectifying member is provided with a plurality of guide vanes extending substantially radially in a plan view, the water flow from the pump is guided by the guide vanes. As a result, the swirl direction component of the water flow is converted into a component in a radially expanding direction, and the linear component of the water flow increases. Therefore, the water from the pump flows smoothly in a substantially radial manner in plan view. Moreover, sewage circulates smoothly throughout the sewage treatment tank.
なお、本明細書で言うところの略放射状とは、全体的に見れば放射状に広がっているような状態を意味する。言い換えると、中心側から外側に向かって広がっている状態を意味する。したがって、羽根の全部又は一部が厳密な意味での放射状である必要はない。外側に向かって広がるような他の形状、例えばいわゆる渦巻状なども略放射状に含まれる。 In addition, substantially radial as referred to in the present specification means a state in which it is spread radially when viewed as a whole. In other words, it means a state of spreading from the center side toward the outside. Therefore, it is not necessary for all or part of the blades to be radial in a strict sense. Other shapes that spread outwardly, such as so-called spiral shapes, are also included in a substantially radial manner.
前記整流部材は、前記汚水処理槽の底面に固定されていることが好ましい。 The rectifying member is preferably fixed to the bottom surface of the sewage treatment tank.
このことにより、水流の旋回方向成分は、汚水処理槽の底面に沿って放射状に広がる成分に変換される。したがって、汚水処理槽の底面に沿った水流の速度が増加し、固形物の沈降等をより効果的に防止することができる。 As a result, the swirl direction component of the water flow is converted into a component that spreads radially along the bottom surface of the sewage treatment tank. Therefore, the speed of the water flow along the bottom surface of the sewage treatment tank is increased, and sedimentation of solid matter can be more effectively prevented.
前記整流部材は、少なくとも側方が開放されたフレームを介して前記水中ポンプに取り付けられていてもよい。 The rectifying member may be attached to the submersible pump through a frame that is open at least on the side.
このことにより、整流部材はフレームを介して水中ポンプに取り付けられているので、汚水処理槽内に水中ポンプを設置するだけで、整流部材も併せて設置することができる。したがって、予め整流部材を汚水処理槽内に固定しておく必要はない。また、整流部材と水中ポンプとの位置合わせが容易になる。 Thus, since the rectifying member is attached to the submersible pump via the frame, the rectifying member can be installed together only by installing the submersible pump in the sewage treatment tank. Therefore, it is not necessary to fix the rectifying member in the sewage treatment tank in advance. Moreover, alignment with a rectifying member and a submersible pump becomes easy.
前記各案内羽根の中心側は平面視渦巻状に形成され、外側は平面視放射状に形成されていることが好ましい。 It is preferable that the center side of each guide blade is formed in a spiral shape in a plan view and the outer side is formed in a radial shape in a plan view.
このことにより、水流の旋回方向成分が比較的大きい中心側の領域においては、案内羽根は平面視渦巻状に形成されているので、水流の圧力損失を抑えながら流れ方向を穏やかに変更することができる。一方、水流の旋回方向成分が比較的小さい外側の領域においては、案内羽根は平面視放射状に形成されているので、水流をより効果的に放射状に導くことができる。 As a result, in the central region where the swirl direction component of the water flow is relatively large, the guide vanes are formed in a spiral shape in plan view, so that the flow direction can be changed gently while suppressing the pressure loss of the water flow. it can. On the other hand, in the outer region where the swirl direction component of the water flow is relatively small, the guide vanes are formed radially in plan view, so that the water flow can be more effectively guided radially.
前記整流部材は、上方に突出する略円錐状の突起物を備え、前記各案内羽根は、前記突起物の頂部から前記突起物の側面に沿って設けられていることが好ましい。 It is preferable that the rectifying member includes a substantially conical protrusion protruding upward, and each guide blade is provided along a side surface of the protrusion from the top of the protrusion.
このことにより、水中ポンプから下向きに搬送された水は、案内羽根によって放射状に案内されると共に、上記突起物に沿って横向きに方向変更される。したがって、水流をより効果的に導くことができ、汚水処理槽内の汚水の循環効率を更に向上させることができる。 Thus, the water conveyed downward from the submersible pump is guided radially by the guide vanes and is changed in the lateral direction along the projections. Therefore, the water flow can be guided more effectively, and the circulation efficiency of the sewage in the sewage treatment tank can be further improved.
本発明によれば、水中ポンプからの水流の旋回方向成分を、略放射状の成分に円滑に変換することができる。したがって、水流の圧力損失を低減することができる。また、汚水処理槽の底面に沿った水平方向の流れの速度を増加させることが可能となる。その結果、汚水処理槽内における汚水の循環効率を高めることができ、汚水処理を効率化することができる。 According to the present invention, the swirl direction component of the water flow from the submersible pump can be smoothly converted into a substantially radial component. Therefore, the pressure loss of the water flow can be reduced. Moreover, it becomes possible to increase the speed of the horizontal flow along the bottom face of the sewage treatment tank. As a result, the sewage circulation efficiency in the sewage treatment tank can be increased, and the sewage treatment can be made more efficient.
少なくとも側方が開放されたフレームを介して整流部材を水中ポンプに取り付けることとすれば、整流部材を予め汚水処理槽内に固定しておく必要がなくなる。また、整流部材と水中ポンプとの位置合わせが容易になる。 If the rectifying member is attached to the submersible pump through a frame that is open at least at the sides, it is not necessary to fix the rectifying member in the sewage treatment tank in advance. Moreover, alignment with a rectifying member and a submersible pump becomes easy.
各案内羽根の中心側を平面視渦巻状に形成し、外側を平面視放射状に形成することとすれば、水流をより円滑に案内することができる。したがって、水流の圧力損失をより低減することができ、汚水の循環効率を更に向上させることができる。 If the center side of each guide vane is formed in a spiral shape in plan view and the outside is formed in a radial shape in plan view, the water flow can be guided more smoothly. Therefore, the pressure loss of the water flow can be further reduced, and the circulation efficiency of the sewage can be further improved.
上方に突出する略円錐状の突起物を備え、各案内羽根を前記突起物の頂部から側面に沿って配置することとすれば、旋回方向の流れを放射状に案内することができると同時に、下向きの流れを横方向に直接的に方向変更することができるので、汚水の循環効率をより一層向上させることができる。 If a substantially conical protrusion projecting upward is provided and each guide vane is arranged along the side surface from the top of the protrusion, the flow in the swirling direction can be guided radially and at the same time downward Since the flow of the water can be directly changed in the horizontal direction, the circulation efficiency of the sewage can be further improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態に係る整流部材10は、汚水処理槽11の底面に固定されている。本実施形態では、整流部材10は汚水処理槽11の底面の中央部分に設置されている。ただし、整流部材10の設置位置は何ら限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the rectifying
整流部材10の真上には、プロペラ式の水中ミキサ12が設けられている。水中ミキサ12は、汚水処理槽11の上端開口部に吊下状に固定した図示しないフレームの下端部に取り付けられ、汚水処理槽11の底面よりも上方において下向きの姿勢で設置されている。水中ミキサ12の設置高さは特に限定されないが、本実施形態では、水中ミキサ12は汚水処理槽11内の下側に配置されている。なお、図中13は、水中ミキサ12のモータ14への給電ケーブルを示す。
A propeller-type
図2に示すように、水中ミキサ12は、モータ14と、モータ14の回転軸に取り付けられたプロペラ15と、プロペラ15の側方を覆う略環状のカバー16とを備えている。プロペラ15はモータ14の下方に位置しており、上方から吸い込んだ水を下向きに吐出するように下向きに設置されている。
As shown in FIG. 2, the
図2〜図4に示すように、整流部材10は、上方に突出する略円錐形状の突起物17と、突起物17の側面に立設された4枚の案内羽根18とを備えている。突起物17の頂部は平坦面19となっている。案内羽根18は、中心側から外側に向かって開いたような形状に配置されている。すなわち、案内羽根18は、突起物17の平坦面19の近傍から突起物17の側面に沿って外側に延びており、平面視略放射状に配置されている。より具体的には、図4に示すように、各案内羽根18は中心側が渦巻状に形成され、外側が放射状に形成されている。各案内羽根18の外側は突起物17の側面からはみ出しており、汚水処理槽11の底面に接触している。
As shown in FIGS. 2 to 4, the rectifying
整流部材10は水中ミキサ12の真下に配置されている。ここでは、突起物17の平坦面19は、水中ミキサ12の回転軸の真下に位置しており、整流部材10と水中ミキサ12とは中心位置が揃っている。図4における破線矢印は、水中ミキサ12のプロペラ15の回転方向を表している。図4から分かるように、水中ミキサ12からの旋回流を円滑に方向変更するように、案内羽根18の渦巻方向はプロペラ15の回転方向に応じた方向に設定されている。
The
汚水処理の際には水中ミキサ12が駆動され、図1に示すように、汚水処理槽11内において汚水が循環する。すなわち、上方から水中ミキサ12に吸い込まれた水は、下方に向かって吐出され、整流部材10に衝突する。整流部材10に衝突した水は、以下のようにして流れ方向が変更される。
During the sewage treatment, the
すなわち、水中ミキサ12から吐出された水流は、下向きの速度成分と共に旋回方向の速度成分を有する。ところが、整流部材10は円錐状の突起物17を備えているので、水流は突起物17の側面に沿って流れ、下向きの速度成分は当該突起物17によって水平方向の速度成分に円滑に変換される。また、整流部材10は略放射状の複数の案内羽根18を備えているので、水流は案内羽根18に沿って流れ、旋回方向の速度成分は当該案内羽根18によって直線状の速度成分に変換される。
That is, the water flow discharged from the
このことにより、水中ミキサ12からの水流は、大きな抵抗を受けることなく円滑に流れ方向を変更する。その結果、水流の圧力損失が少なくなり、汚水処理槽11の底面に沿った水流の速度は大きくなる。したがって、底面に沿った水流が汚水処理槽11の端部にまで行き渡り、汚水処理槽11内の全体にわたって良好な循環を生じさせることができる(図1参照)。また、汚水処理槽11の底面に沈降物が滞留することを防止することができる。
Thereby, the flow direction of the water flow from the
以上のように、本実施形態によれば、水中ミキサ12から下向きに螺旋状に流れる水流を、汚水処理槽11の底面に沿って円滑に方向変更することができる。したがって、汚水処理槽11の底部における水の流れを活発化することができる。また、汚水処理槽11の全体にわたって汚水を良好に循環させることができ、汚水を効率よく撹拌することができる。
As described above, according to the present embodiment, the direction of the water flow that spirals downward from the
整流部材10の案内羽根18は、上側が開放された構造を有している。したがって、汚水中に異物が含まれていたとしても、異物は案内羽根18に絡まりにくい。そのため、整流部材10は、夾雑物等を含んだ汚水に対しても十分な整流作用を施すことができる。
The
なお、本実施形態では、整流部材10の案内羽根18の枚数は4枚であったが、その枚数は4枚に限定されるものではない。案内羽根18の形状も特に限定されるものではない。案内羽根18は、平面視略放射状に形成されていればよく、勿論その全体が厳密な放射状に形成されていてもよい。また、その全体が渦巻状、円弧状、弓状、又はその他の曲線状に形成されていてもよい。また、各種の曲線形状又は直線形状を組み合わせることによって全体として略放射状に形成されていてもよい。
In the present embodiment, the number of
上記実施形態では、整流部材10は汚水処理槽11の底面に固定されていた。しかし、図5に示すように、整流部材10はフレーム20を介して水中ミキサ12に取り付けられていてもよい。図5に示す変形例では、水中ミキサ12には、下方に延びる複数の棒状部材からなるフレーム20が固定されている。そして、整流部材10は、汚水処理槽11の底面に接触した状態でフレーム20の下端部に固定されている。なお、フレーム20は水流を案内する部材ではなく、その側方は大きく開放されている。
In the above embodiment, the rectifying
汚水処理槽11には、上下方向に延びるガイド棒21が設けられている。水中ミキサ12には、ガイド棒21と係合する係合部材(図示せず)が設けられている。水中ミキサ12及び整流部材10を汚水処理槽11に設置する際には、上記係合部材とガイド棒21とを係合させ、整流部材10が汚水処理槽11の底面に接触するまで水中ミキサ12をガイド棒21に沿って吊り下ろす。これにより、水中ミキサ12及び整流部材10を容易に設置することができる。
The
本変形例によれば、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、整流部材10を予め汚水処理槽11内に固定しておく必要がなくなり、水中ミキサ12を設置すると整流部材10も併せて設置されることになるので、整流部材10を容易に設置することができる。
According to this modification, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment. Moreover, since it is not necessary to fix the rectifying
なお、図1〜図4に示した前記実施形態においても、汚水処理槽11内に水中ミキサ12の昇降を案内するガイド棒を設けてもよいことは勿論である。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, it is needless to say that a guide rod for guiding the raising and lowering of the
上記実施形態及び変形例では、整流部材10は汚水処理槽11の底面上に設けられていた。しかし、汚水処理槽11の底面に架台を設け、整流部材10を当該架台上に設置してもよい。また、整流部材10を汚水処理槽11の底面よりも若干上方の位置に吊り下げ支持することも可能である。図5の変形例において、水中ミキサ12及び整流部材10を若干高い位置に吊り下げ支持するようにしてもよい。
In the embodiment and the modification, the rectifying
前記整流部材10は突起物17と案内羽根18とから構成されていたが、専ら水流の旋回方向成分を放射状成分に変換することを目的とする場合には、突起物17を省略してもよい。例えば図6に示すように、汚水処理槽11の底面上に案内羽根18を直接設けるようにしてもよい。
The rectifying
上記実施形態及び変形例では、整流部材10は汚水処理槽11の中央部に設けられていた(図7(a)参照)。しかし、整流部材10は、汚水処理槽11の任意の位置に設けることができる。例えば、図7(b)に示すように、整流部材10を汚水処理槽11の隅部の近傍に設けることも可能である。このような場合には、汚水処理槽11の全体にわたって汚水を効率的に循環するために、整流部材10の設置位置に応じて案内羽根18の長さや形状等を適宜変更することが好ましい。例えば、汚水処理槽11の中央側の案内羽根18を、端側の案内羽根18よりも長く形成してもよい。また、案内羽根18の羽根間隔を不等間隔としてもよい。
In the said embodiment and modification, the rectification | straightening
水中ポンプは、プロペラ式の水中ミキサ12に限らず、他の軸流式ポンプ又は斜流式ポンプであってもよい。
The submersible pump is not limited to the propeller type
以上説明したように、本発明は、下水処理場や貯水場等における汚水処理槽の汚水の整流に関して有用である。 As described above, the present invention is useful for rectification of sewage in a sewage treatment tank in a sewage treatment plant, a water storage plant or the like.
10 整流部材
11 汚水処理槽
12 水中ミキサ(水中ポンプ)
13 給電ケーブル
14 モータ
15 プロペラ
16 カバー
17 突起物
18 案内羽根
19 平坦面
20 フレーム
21 ガイド棒
10 rectifying
13
Claims (5)
前記汚水処理槽内には、軸流式又は斜流式の水中ポンプが槽の底面よりも上方において下向きに設置され、
平面視略放射状に延びる複数の案内羽根を備え、前記水中ポンプの真下に配置される汚水処理槽の整流部材。 A rectifying member for guiding the flow of water in the sewage treatment tank,
In the sewage treatment tank, an axial-flow or mixed-flow submersible pump is installed downward above the bottom of the tank,
A rectifying member for a sewage treatment tank, comprising a plurality of guide vanes extending substantially radially in a plan view and disposed immediately below the submersible pump.
前記各案内羽根は、前記突起物の頂部から前記突起物の側面に沿って設けられている請求項1〜4のいずれか一つに記載の汚水処理槽の整流部材。
Provided with a substantially conical protrusion protruding upward,
Each said guide blade is a rectification | straightening member of the wastewater treatment tank as described in any one of Claims 1-4 provided along the side surface of the said protrusion from the top part of the said protrusion.
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