JP2009000582A - 無終端水路 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的はメンテナンスフリーで、低動力で底部の流速を確保できる無終端水路の循環流速発生装置を提供することにある。
【解決手段】 上記課題は、下向きに設置された槽外駆動方式のプロペラ攪拌機と、該プロペラ攪拌機により吐出された下向流を水平流に変換する反射板を備えた無終端水路によって解決される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、活性汚泥処理法の一種であるオキシデーションディッチ法に用いられる無終端水路に関するものである。

オキシデーションディッチ法は広い敷地面積を必要とするが、それに用いられる排水処理装置は、維持管理が容易であり、日本の小規模下水道では多く採用されている。このオキシデーションディッチ法は、活性汚泥が循環して流れる無終端水路が用いられており、そこに排水を流入させて活性汚泥との混合攪拌をし、さらに曝気することにより、排水中の有機物を酸化処理を行う完全混合型の活性汚泥法である。この方法では活性汚泥が沈殿しないように底部流速は０．１ｍ／秒以上が必要とされている。

このため、無終端水路の攪拌機は、底部の流速が重視され、一般に攪拌機全体を水中に設けた水中型攪拌機が用いられている。例えば、特許文献１に開示されているオキシデーションディッチ装置は、図３に示すような長円形のオキシデーションディッチ槽１の中央部を仕切板２で仕切って循環水路を形成し、その途中に水中プロペラ３を設けて水流を形成させている。プロペラは水平方向に吐出流を出すように設置されており、水中モータ、水中減速機にてプロペラを駆動している。メンテナンスのためには水面上に駆動部を引き上げる必要がある。

特許文献２にも、特許文献１と同様の形状のオキシデーションディッチ法の水槽１において、図４に示すように、槽底に堆積した汚泥ｂを攪拌するため、水中攪拌機４を設置している。この方法では、水中部に駆動部があるため、メカニカルシールの交換が必要である。

一方、水中型でない流速発生装置としては、特許文献３に、図５に示す構造のものが開示されている。図５において、１は平面形状が特許文献１と同様のオキシデーションディッチ槽であり、その一断面に隔壁３がある。隔壁３の直前に軸流式の送水ポンプ６が設置され、そのインペラ７の下方向にドラフトチューブ４があり、隔壁の下流側に接続している。

この方式では駆動部が槽外にあるためメンテナンス上は有利であるが、隔壁の存在と送水ポンプのインペラ径が小さいことにより、流速発生効率がよくない。

特開昭６０−６８０９６号公報 特開平７−１１６６８８号公報 特開昭６０−４４０９４号公報

底部の流速確保には、特許文献１、２に示されているような、槽底部に設置する水中型の攪拌機を用いることにより、効率よく行えるが、水中型は水中モータ、水中減速機があるため、メカニカルシールの定期的な交換が必要であり、槽上部に駆動装置を引き上げてメンテナンスを行う必要がある。

一方特許文献３に示されている軸流式の送水ポンプは、ポンプの吐出圧が水中プロペラ式に対し大きく、効率的でない。
本発明の目的はメンテナンスフリーで、低動力で底部の流速を確保できる無終端水路の循環流速発生装置を提供することにある。

本発明者においては、上記課題を解決して、無終端水路において、底部の流速をメンテナンスフリーでかつ低動力で確保するため、駆動部は槽外に設置し、軸流方向の下向流を吐出させる径の大きなプロペラを下方向に吐出させる向きに設置し、そのプロペラの下方投影面に水平面に対し４５度程度の角度を有する反射板を設置して、下降方向の吐出流を水平方向に変換させたものである。

すなわち、本発明は、下向きに設置された槽外駆動方式のプロペラ攪拌機と、該プロペラ攪拌機により吐出された下向流を水平流に変換する反射板を備えた無終端水路に関するものである。

本発明により、少ない動力で無終端水路に液を循環させることができ、しかも、駆動部が槽外にあるためメンテナンスも容易である。

無終端水路の形状は、要は液を循環させられればよく、通常は長円形あるいは長方形の槽の内部を仕切って循環路を形成したものでよい。この仕切は縦方向に設けた板でもよく、長円体を設置してトラック状にしてもよい。水路の深さは、１〜１０ｍ程度、通常２〜６ｍ程度である。この無終端水路は、開放形の外、上面を閉止して密閉構造とすることもできる。これは、無終端水路をメタン発酵槽として使用する場合などに有効であり、メンテナンスフリーの特徴が有利になる。

無終端水路を流す液体は特に限定されないが通常は水性液であり、例えば活性汚泥処理される廃水である。

この無終端水路に下向きに取付けられる攪拌機は、槽外駆動方式でプロペラ型のものである。プロペラ翼は下向流を生じさせるものであり、枚数および大きさは無終端水路の容積等に応じ液を槽内全体を移動させられるように定める。また、プロペラは一段のみではなく複数段設けることもできる。攪拌翼を取着した回転軸の液浸部の長さは、無終端水路の液深すなわち液面から槽底までの距離の１０〜８０％程度、通常２０〜５０％程度とする。攪拌機は、槽外駆動方式であるから少なくともモータと減速機は槽外に設ける。これらの駆動部分は架台やスラブ上に設置すればよい。機数は１台の外、無終端水路の大きさや形状により水路の幅方向に複数台設けることもできる。設置箇所も複数箇所とすることができる。

反射板は、プロペラ攪拌機により生じた下向流を水平流に変換するものであり、通常はプロペラ翼直下の無終端水路の底面近傍に流れ方向に約４５度の角度で斜めに配置される。この反射板は底部に対し隙間を設け、反射板上流の最底部の流速がスムースに反射板下流側に流下するようにする。反射板の縦幅は、上から見た投影面の幅で、攪拌機のプロペラ翼の直径の５０〜３００％程度、好ましくは１００〜２００％程度が適当である。横幅は水路の幅の５０〜１００％程度とするのがよい。この反射板は通常平板であるが曲板とすることもできる。

この本発明の一実施例である無終端水路を図１、２に示す。この無終端水路は図２に示すように、平面形状が長円形であり、中央部に分流板を設けて循環水路を形成している。そして、その直線部の中央付近に、プロペラ攪拌機と反射板を図１に示すように設置している。
プロペラ攪拌機を作動させることにより、水流を下向させ、これを反射板で横方向に変えて無終端水路内を循環させる。

この例では、プロペラ攪拌機と反射板を無終端水路の直線部分に一箇所設けているが、これらを曲線部分に設けてもよく、あるいは、反対側の直線部分にもう一箇所設けて都合２箇所としてもよい。

本発明では、無終端水路に低動力で円滑に循環流を形成し、メンテナンスも容易であるので、オキシデーションディッチ法やその他の活性汚泥処理の嫌気槽、曝気槽等を初めとして、各種の反応槽等に適用できる。

本発明の一実施例である無終端水路の要部の側面断面図である。 同上平面図である。 従来のオキシデーションディッチ法の装置の一例の概略説明図である。 従来のオキシデーションディッチ法の装置の別の一例の側面断面図である。 従来のオキシデーションディッチ法の装置のさらに別の一例の側面断面図である。

Claims (1)

1. 下向きに設置された槽外駆動方式のプロペラ攪拌機と、該プロペラ攪拌機により吐出された下向流を水平流に変換する反射板を備えた無終端水路

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