JP2005125267A - 排水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 計量調整装置200が装着された排水処理装置において、計量調整装置200において被処理水が移流する経路に、越流によって被処理水の移流を可能とする越流堰212と、この越流堰212の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口214aを有する潜り堰214と、越流堰212よりも上流において当該越流堰212側へと流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な溢れ縁205aを設けるとともに、越流堰212と潜り堰214との間隔が潜流開口214aの開口高さを超えないように構成する。
【選択図】 図3
Description
特許文献1に開示の計量調整装置は、上流側の処理槽から受け入れた被処理水の一部をオーバーフローにより分岐させることによって被処理水の流量を調整したのち、流量調整がなされた被処理水を下流側の処理槽へと流出させるように構成されている。
ところで、被処理水の処理を行う排水処理装置につき上記のように被処理水の流量調整を行う計量調整装置においては、被処理水の流量調整を円滑に行う構成に関し一層の合理化を図る要請がある。
本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの排水処理装置である。
請求項1に記載の排水処理装置は、一般家庭等から排出される排水や、産業廃水等、各種の被処理水の処理経路に流量調整手段が装着された構成を有する。典型的には、所定の処理領域(第1の処理槽)とその下流の処理領域(第2の処理槽)との間に流量調整手段が装着された構成が用いられる。被処理水は、いわゆる「エアリフトポンプ」や「水中ポンプ」と称呼されるポンプ等を介して流量調整手段の流入部へと移送される。
流量調整手段は、流入部を通じて流入した被処理水の一部を分岐させることによって流量を調整したのち、流量調整がなされた被処理水を流出部を通じて装置外へ流出させる構成を有する。すなわち、流入した被処理水の一部を分岐させることによって、流入量が変動しても流出量を一定に調整することが可能になっている。流入部および流出部は、管状部材や開口等を用いて構成することができる。
本発明の第1壁部は、越流によって被処理水の移流を可能とする構成の壁部であり、典型的には、水路を底部からせり上げその上端を越流させる構成の堰板(仕切り板)を用いて構成される。本発明の第2壁部は、潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する壁部であり、典型的には、堰板(仕切り板)の底部に開口を設けることによって構成される。第2壁部は第1壁部の直後に配置されており、第1壁部を越流によって移流した被処理水がそのまま潜流開口を潜って第2壁部の下流へと移流することとなる。
一方、本発明の分岐部は、第1壁部よりも上流において第1壁部側へと流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な構成の部位である。従って、第1壁部を越流しない被処理水は分岐部を通じて当該分岐部の下流領域へと移流することとなる。典型的には、前記の第1壁部と同様に越流によって被処理水の移流を可能とする壁部を用いて分岐部を構成することができる。なお、分岐部よりも下流の構成に関しては、分岐した被処理水をそのまま流量調整手段外へ排出する構成、分岐した被処理水を一旦貯留したのちに流量調整手段外へ排出する構成、分岐した被処理水の貯留のみが可能であり貯留領域外への排出機構を有していない構成等を適宜用いることができる。
本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの排水処理装置である。
請求項2に記載の排水処理装置は、請求項1に記載の流量調整手段の構成において、更に第1壁部と第2壁部との間の流路断面積が第2壁部の潜流開口の開口面積を超えないように構成されている。すなわち、本発明では、被処理水が第1壁部を越流したのち第1壁部と第2壁部とによって区画される領域を潜流開口へと流れる過程において当該被処理水の流れを規制し、当該被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を高めることが可能となるように、第1壁部と第2壁部との間の流路断面積と第2壁部の潜流開口の開口面積との関係を設定している。
本発明に記載の排水処理装置のこのような構成によれば、第1壁部および第2壁部を順次移流していく被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を、被処理水が第1壁部を越流したのち潜流開口へと流れる過程においてより確実に高めることが可能となる。
そのうえ、本発明に記載の排水処理装置では、第1壁部と第2壁部との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口を配置しており、絞り流路によって一旦流れが絞られた被処理水がその直後に当該絞り流路よりも流路断面積の大きい潜流開口を通過することとなるため、被処理水に対し整流作用が付与される。従って、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。このような作用効果は、潜流開口の開口面積を、第1壁部と第2壁部との間の絞り流路の流路断面積よりも小さくした構成によっては得難い有利な効果である。
本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの排水処理装置である。
請求項3に記載の排水処理装置は、請求項1または2に記載の流量調整手段の構成において、第1壁部および分岐部を流入部の近傍に配置している。なお、本明細書でいう「流入部の近傍」とは、流入口から流入した被処理水の流れの影響が及ぶ範囲の領域であり、流入部の直近の領域はもちろん、第1壁部および分岐部と流入部との間に被処理水の流れを規制する要素が介在しない場合には流入部から多少離間した領域であっても、ここでいう「流入部の近傍」に含まれるものとする。
本発明に記載の排水処理装置のこのような構成によれば、流量調整手段の最上流の部分において被処理水に対しオリフィス効果(絞り効果)を付与するとともに、被処理水の一部を分岐部を通じて分岐させることができるため、流量調整手段自体をよりコンパクトに構成することができ、またより安定した流量調整を行うことが可能となる。本発明のように流量調整手段の最上流の部分において被処理水を分岐させる構成は、とりわけ、流入部から大量の被処理水が流入するような場合において特に有効である。
なお、流入部から流入した一度に大量の被処理水を分岐部を通じてより効果的に分岐させるには、流入部の直後であって潜流開口よりも上流において被処理水にオリフィス効果(絞り効果)を付与することが可能な構成を用いるのが好ましい。本構成は、請求項2に記載のように第1壁部と第2壁部との間隔が潜流開口の開口高さを超えないように設定し、且つ第1壁部と第2壁部との間の流路断面積が第2壁部の潜流開口の開口面積を超えないように設定したうえで、第1壁部および分岐部を流入部の近傍に配置することによって実現することができる。本構成は、第2壁部の潜流開口の開口面積を第1壁部と第2壁部との間の流路断面積よりも小さく設定する場合に比して、潜流開口よりも流入部に近い第1壁部と第2壁部との間の流路において被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を高めることができるという作用効果を奏し、流入部から流入した一度に大量の被処理水を分岐部を通じてより効果的に分岐させるのに有効である。
本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの排水処理装置である。
請求項4に記載の排水処理装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の流量調整手段の構成において、第2壁部の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な第2の分岐部を備えている。この第2の分岐部は、前記の第1壁部と同様に越流によって被処理水の移流を可能とする壁部を用いて構成することができる。この第2の分岐部の設置位置は、第2壁部の直後から流出部までの間の各領域において適宜設定可能である。また、第2の分岐部は1つに限定されず、必要に応じて複数設置することができる。
本発明に記載の排水処理装置のこのような構成によれば、前記の分岐部と第2の分岐部との少なくとも2段の分岐部によって被処理水を逃がすことができるため、第1壁部の上流に設けられる分岐部のみを用いる場合に比して、きめ細かい流量調整が可能となる。
図1に示すように、本実施の形態の排水処理槽100は、処理槽本体101に、ばっ気型スクリーン110、流量調整槽120、計量調整装置200、夾雑物除去槽130、担体流動槽140、担体濾過槽150、消毒槽160、放流ポンプ槽170、汚泥濃縮貯留槽180等が搭載されている。
図1に示すように、排水処理槽100へ流入した汚水(被処理水)は、上記の構成要素によって処理され、処理後の水は放流ポンプ槽170の下流から排水処理槽100外へ放流される一方、夾雑物除去槽130や担体濾過槽150の処理過程で分離・除去された汚泥は、一旦汚泥濃縮貯留槽180に貯留されたのちに排水処理槽100外へ搬出される構成になっている。なお、本実施の形態では、各槽において処理される汚水(被処理排水)および当該汚水の処理過程において流れる水を「被処理水」ないし「水」と記載する。
汚泥引き抜き手段152は、固液分離によって担体濾過槽150の槽底部に堆積した汚泥等の堆積物を引き抜いて汚泥濃縮貯留槽180へと移送する機能を有する手段である。
返還手段154は、被濾過物が濾過されたあとの水を定期的に流量調整槽120へ返還する機能を有する手段である。これら汚泥引き抜き手段152および返還手段154としては、前記の汚泥引き抜き手段132と同様に、移送管内へエアが供給されることでそのエア流によって被処理水を吸入し吐出する既知の構成のエアリフトポンプを用いることができる。
本実施の形態の計量調整装置200は、装置本体201の内部が仕切り壁205〜208によって複数の領域に区画される構成になっている。図2に示す形態では、装置本体201の内部が大別して5つの領域、すなわち第1室210、第2室220、第3室230、第4室240、オーバーフロー室(第5室)250に区画されるようになっている。
また、第1室210に流入した被処理水は、第4室240へと順次流れる過程においてその一部がオーバーフローによってオーバーフロー室250へと移流し、一旦オーバーフロー室250に貯留されたのちオーバーフロー管204を通じてオーバーフロー水として流量調整槽120に戻る構成になっている。一方、オーバーフロー後の残りの被処理水は、第2室220→第3室230→第4室240の順に各室内を流れたのち、流出管203を通じて夾雑物除去槽130へと移流する構成になっている。この流出管203が本発明における「流出部」に対応している。
越流堰212は、流入管202の近傍、すなわち流入管202から流入した被処理水の流れの影響が及ぶ範囲の領域に配置されている。この越流堰212は、水路を底部からせり上げその上端を越流させる構成の堰板(仕切り板)を用いて構成された壁部であり、流入管202から流入した被処理水は、越流堰212の越流縁212aを越えて越流が可能となっている。この越流堰212が本発明における「越流によって被処理水の移流を可能とする第1壁部」に対応している。
潜り堰214は、越流堰212の直後に配置されている。この潜り堰214は、当該潜り堰214を構成する堰板(仕切り板)の底部に側面視が四角形状の開口部分である潜流開口214aを備えた構成の壁部であり、越流縁212aを越えて越流した被処理水は、潜流開口214aを潜って移流することが可能となっている。この潜り堰214が本発明における「第1壁部の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する第2壁部」に対応している。
本実施の形態では、特に越流堰212と潜り堰214との間隔D1が潜流開口214aの開口高さD2を超えないように構成されている。すなわち、本実施の形態では越流堰212と潜り堰214との間隔D1が潜流開口214aよりも狭くなっている。更に、本実施の形態では、越流堰212と潜り堰214との間の流路(絞り流路)の流路断面積S1が、潜り堰214の潜流開口214aの開口面積S2を超えない(S1<S2)ように構成されている。この流路断面積S1が、本発明における「第1壁部と第2壁部との間の流路断面積」に対応しており、開口面積S2が、本発明における「第2壁部の潜流開口の開口面積」に対応している。
また、図4に示すように、仕切り壁207には、溢れ縁205aとほぼ同様の構成の溢れ縁207aが設けられている。これにより、第2室220の被処理水の一部は仕切り壁207の溢れ縁207aを越えてオーバーフロー室250へとオーバーフローすることとなる。この溢れ縁207aは、潜り堰214の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な部位であり、本発明における「第2の分岐部」に対応している。このように本実施の形態の計量調整装置200では、仕切り壁205に形成された溢れ縁205aと、仕切り壁207に形成された溢れ縁207aとの2段でオーバーフローさせて流量調整(計量)を行うようになっている。
上記構成の排水処理装置100において、計量ポンプ122が作動することによって流量調整槽120の被処理水が計量調整装置200へと移送され、流入管202を通じて装置本体201の第1室210に流入する。
図3に示すように、第1室210において流入管202を通じて下向きに流入した被処理水は、図3中の矢印10方向に下降して流れたのち、矢印12方向に流れて越流堰212へと到達する。そして、越流堰212の上流側を矢印14方向(縦方向)へ上昇して流れたのち、越流縁212aを越えて矢印16方向(横方向)へと流れ、越流堰212と潜り堰214との間の領域へ流入する。その後、矢印18方向(縦方向)に下降して流れた被処理水は、潜流開口214aを潜って矢印20方向(横方向)へと流れていく。被処理水をこのような形態によって移流させることによって、水流に対する抵抗を大きくすることが可能となり水頭差を生じさせ易くなる。また、被処理水の縦方向の流れと横方向の流れが交互に組み合わせられるため、被処理水の流速を抑えることができ被処理水が短絡して流れるのを防止することが可能となる。
そのうえ、本実施の形態では、越流堰212と潜り堰214との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口214aを配置しており、絞り流路によって一旦流れが絞られた被処理水がその直後に当該絞り流路よりも流路断面積の大きい潜流開口214aを通過することとなるため、被処理水に対し整流作用が付与される。従って、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。このような作用効果は、潜流開口214aの開口面積を、越流堰212と潜り堰214との間の絞り流路の流路断面積よりも小さくした構成によっては得難い有利な効果である。
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
また、上記実施の形態では、潜り堰214の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な溢れ縁207aを1箇所に設ける場合について記載したが、本発明では、潜り堰214の下流の領域において溢れ縁207aに相当する部位を複数設置することが可能である。
本発明では、「流入部を通じて流入した被処理水の一部を分岐させることによって流量調整したのち、流量調整がなされた被処理水を流出部を通じて装置外へ流出させる構成の計量調整装置であって、
被処理水が移流する経路には、越流によって被処理水の移流を可能とする第1壁部と、前記第1壁部の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する第2壁部と、前記第1壁部よりも上流において当該第1壁部側へと流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な分岐部とが設けられており、
前記第1壁部と前記第2壁部との間隔が前記潜流開口の開口高さを超えないように構成されていることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様1)を採り得る。
本態様1に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項1において記載の作用効果と同様に、被処理水の流速を抑えることができ被処理水が短絡して流れるのを防止するのに有効である。また、第2壁部以降における被処理水の移流量を抑えることで計量調整装置自体のコンパクト化を図ることができ、また被処理水の移流量を抑えることで安定した流量調整を行うことが可能となる。
また、本発明では、「態様1に記載の計量調整装置であって、
前記第1壁部と前記第2壁部との間の流路断面積が前記第2壁部の潜流開口の開口面積を超えないように構成されていることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様2)を採り得る。
本態様2に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項2において記載の作用効果と同様に、第1壁部および第2壁部を順次移流していく被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を、被処理水が第1壁部を越流したのち潜流開口へと流れる過程においてより確実に高めることが可能となる。そのうえ、本態様2に記載の計量調整装置によれば、第1壁部と第2壁部との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口を配置することによって、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。
また、本発明では、「態様1または態様2に記載の計量調整装置であって、
前記第1壁部および分岐部は、前記流入部の近傍に配置される構成であることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様3)を採り得る。
本態様3に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項3において記載の作用効果と同様に、計量調整装置の最上流の部分において被処理水に対しオリフィス効果(絞り効果)を付与するとともに、被処理水の一部を分岐部を通じて分岐させることができるため、計量調整装置自体をよりコンパクトに構成することができ、またより安定した流量調整を行うことが可能となる。
また、本発明では、「態様1〜態様3のいずれかに記載の計量調整装置であって、
前記第2壁部の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な第2の分岐部を備えた構成であることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様4)を採り得る。
本態様4に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項4において記載の作用効果と同様に、分岐部と第2の分岐部との少なくとも2段の分岐部によって被処理水を逃がすことができるため、第1壁部の上流に設けられる分岐部のみを用いる場合に比して、きめ細かい流量調整が可能となる。
110…ばっ気型スクリーン
120…流量調整槽
122…計量ポンプ
130…夾雑物除去槽
132,152…汚泥引き抜き手段
140…担体流動槽
150…担体濾過槽
154…返還手段
160…消毒槽
170…放流ポンプ槽
180…汚泥濃縮貯留槽
200…計量調整装置
201…装置本体
202…流入管
203…流出管
204…オーバーフロー管
205,206,207,208…仕切り壁
205a,207a…溢れ縁
205b…移流開口
208a…V字縁
210…第1室
212…越流堰
212a…越流縁
214…潜り堰
214a…潜流開口
220…第2室
230…第3室
240…第4室
250…オーバーフロー室
Claims (4)
- 被処理水の処理経路に、流入部を通じて流入した被処理水の一部を分岐させることによって流量調整したのち、流量調整がなされた被処理水を流出部を通じて流出させる構成の流量調整手段が装着された排水処理装置であって、
前記流量調整手段において被処理水が移流する経路には、越流によって被処理水の移流を可能とする第1壁部と、前記第1壁部の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する第2壁部と、前記第1壁部よりも上流において当該第1壁部側へと流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な分岐部とが設けられており、
前記第1壁部と前記第2壁部との間隔が前記潜流開口の開口高さを超えないように構成されていることを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1に記載の排水処理装置であって、
前記流量調整手段は、前記第1壁部と前記第2壁部との間の流路断面積が前記第2壁部の潜流開口の開口面積を超えないように構成されていることを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1または2に記載の排水処理装置であって、
前記流量調整手段は、前記第1壁部および分岐部を前記流入部の近傍に配置した構成であることを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の排水処理装置であって、
前記流量調整手段は、前記第2壁部の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な第2の分岐部を備えた構成であることを特徴とする排水処理装置。
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JP (1) | JP4412969B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024070324A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | フジクリーン工業株式会社 | 水処理装置 |
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2003
- 2003-10-27 JP JP2003365497A patent/JP4412969B2/ja not_active Expired - Lifetime
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WO2024070324A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | フジクリーン工業株式会社 | 水処理装置 |
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JP4412969B2 (ja) | 2010-02-10 |
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