JP2011101857A - 沈殿槽用越流樋、及び沈殿槽 - Google Patents

Abstract

【課題】越流樋に回収される汚水にスカムができるだけ含まれないようにすること。
【解決手段】沈殿槽本体１内の上澄水を回収するために沈殿槽本体１の周壁１１に沿って環状に形成される沈殿槽用越流樋５１であって、平面視して沈殿槽本体１の中心に対して同心円状に内外に配置される内周片５５及び外周片５４、並びに外周片５４と内周片５５の双方の下端部を繋ぐ樋底５６によって断面が上向きに開口する溝形状に形成されるものにおいて、外周片５４は、上澄水を回収する越流堰として機能するために、内周片５５よりも低く形成されると共に沈殿槽本体１の周壁１１に対して内側に離して取り付けられるものであることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、汚泥処理施設や下水処理施設等において用いられる沈殿槽（沈殿池）の上澄水を回収する越流樋、及びその越流樋を用いる沈殿槽に関する。

沈殿槽では、次のようにして汚濁水から汚泥及びスカムを除去する。沈殿槽に汚濁水が流入されると、汚泥が底に沈んでいき、スカムが浮上する。汚泥は沈殿槽本体の底で回転する汚泥掻寄板によって掻き寄せられて回収され、スカムは沈殿槽本体の水面上で回転するスカム掻寄板によって掻き寄せられて、ガイド板の上に導かれた後にその奥側に隣接するスカム排出樋に落下し、回収される。一方、汚泥及びスカムが除去された汚水（上澄水）は越流樋に回収されて別の槽に放出される。

一般的な越流樋は、上向きに開口する溝であって、平面視すると沈殿槽本体の周壁の上部においてその内周全周に亘って環状に設けられている（特許文献１）。そして、溝の内周側が越流堰となっており、汚水は越流堰を乗り越えて回収される。

特開２００７−２５３１３４号公報

ところが、スカム排出樋に回収されるべきスカムが、汚水と一緒に越流堰を乗り越えてくることがある。これは、越流樋の内周側に位置する越流堰が、スカムの回収領域の外周に面していることに起因する。つまり、平面視ドーナツ形状の越流堰で囲まれた領域にスカムが溜まるので、汚水とある程度のスカムが一緒に越流堰を乗り越えてくるのである。

本発明は上記実情を考慮して創作されたもので、その解決しようとする課題は越流樋に回収される汚水にスカムができるだけ含まれないようにすることである。

本発明は、沈殿槽本体内の上澄水を回収するために沈殿槽本体の周壁に沿って環状に形成される沈殿槽用越流樋であって、平面視して沈殿槽本体の中心に対して同心円状に内外に配置される内周片及び外周片、並びに外周片と内周片の双方の下端部を繋ぐ樋底によって断面が上向きに開口する溝形状に形成されるものを前提とする。

そして、請求項１の発明は、外周片は、上澄水を回収する越流堰として機能するために、内周片よりも低く形成されると共に沈殿槽本体の周壁に対して内側に離して取り付けられるものであることを特徴とする。

樋底の底面形状は問わないが、樋底の底面に向かって浮上してきたスカムを越流樋の内側に導き、越流樋に回収され難くするには、次のようにすることが望ましい。即ち、請求項２の発明のように、樋底の底面は、外周部が内周部よりも低く形成されていることである。

また、樋底の底面は、階段状に外周部が内周部よりも低く形成されていても良いが、スカムを越流樋の内側に一段と導き易くするには、次のようにすることが望ましい。即ち、請求項３の発明のように、樋底の底面は、テーパー面に形成されていることである。

さらに、請求項４の発明は、沈殿槽であって、請求項１、２又は３記載の沈殿槽用越流樋を、沈殿槽本体の周壁に対して内側に離して固定し、沈殿槽本体の周壁と越流樋の外周片との間を上澄水回収領域、内周片で囲まれた領域をスカム回収領域としてあることを特徴とする。

また、沈殿槽は、スカム回収領域に浮上したスカムを回収する構造として、請求項５の発明のように沈殿槽本体の中心に設けられた回転軸を中心にしてスカム掻寄板が回転可能に設けられているものがある。また、その他には水没したスカム吸引管を沈殿槽本体の中心に設けられた回転軸を中心にして回転させて、スカム吸引管の水面付近に配置された上端部からスカムを吸引するもの等がある。

請求項１又は４の発明は、越流樋の内周片を外周片よりも高くし、外周片を越流堰としてあるので、外周片とその外側の沈殿槽本体の周壁との間から汚水（上澄水）が外周片を乗り越えて流入することになる。従って、内周片の内側に浮上したスカムは、外側への移動を内周片によって阻止されることから、越流樋に回収される汚水には、スカムが殆ど含まれないようになる。

請求項２又は４の発明は、樋底の底面の外周部がその内周部よりも低く形成されているので、樋底の底面に浮上するスカムが樋底の形状に沿って越流樋の内側に導かれることになる。その結果、越流樋に回収される汚水には、スカムが一段と含まれないようになる。

請求項３又は４の発明は、樋底の底面がテーパー面となっているので、樋底の底面に浮上するスカムを越流樋の内側に導くガイドとしての機能が一段と強化される。

請求項５の発明は、沈殿槽の中心に設けられた回転軸を中心にしてスカム掻寄板が回転可能に設けられているので、水面付近でスカム掻寄板を回転させると、その回転速度にもよるが遠心力が作用してスカムが外周側に移動しようとする。遠心力の作用によってスカムが移動しようとしても、内周片によってそれを阻止するので、スカム掻寄板が回転する沈殿槽にこの越流樋を用いることは、適している。

越流樋と沈殿槽本体の周壁との関係を示す拡大断面図である。 越流樋と沈殿槽本体の周壁とスカム排出樋との関係を示す拡大断面図である。 越流樋の形状を示す正面図である。 沈殿槽の概要を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。

沈殿槽は図４又は図５に示すように、沈殿槽本体１と、沈殿槽本体１内へ汚濁水を流入させる汚濁水流入装置２と、沈殿槽本体１の底に溜まる汚泥を回収する汚泥回収装置３と、沈殿槽本体１の水面に浮上するスカムＳを回収するスカム回収装置４と、汚濁水からスカムＳ及び汚泥が取り除かれた汚水（上澄水）を排出する汚水排出装置５とを備えるものである。以下、これらの構成について詳述する。

沈殿槽本体１は例えばコンクリート製であって、平面視すると、周壁１１の内周面が円形となっている。そして、内周面を円筒状にしてある周壁１１の下端部が床壁１２で塞がれている。床壁１２の上面は、中心部が周囲に比べて深くなるテーパー面に形成されている。周壁１１の上端部には天井１３が設けられ、天井１３にはモータ１４（減速モータ）及びベアリング１５が載せられている。そして、モータ１４によって回転させる回転軸１６がベアリング１５によって沈殿槽本体１の中心位置において吊り下げられている。

汚濁水流入装置２は、周壁１１の外側から内側に流入管２１を導いている。流入管２１は、沈殿槽本体１の中心部付近にまで横向きに延長しており、その先部が上向きになっている。円筒状のバッフルプレート２２が回転軸１６を中心にして同心円状に設けられている。バッフルプレート２２は、水面下に配置され、回転軸１６に対して放射状に延長する支持アーム２３によって固定されている。バッフルプレート２２の中央部付近の下側からその内部に流入管２１の先部が挿入されている。

流入管２１からバッフルプレート２２内に放流された汚濁水は、バッフルプレート２２内で勢いが弱まり、汚濁水に含まれるスカムＳが浮上し、汚濁水に含まれる汚泥が沈む。また、流入管２１の先部が上向きとなっているので、スカムＳが浮き易くなり、バッフルプレート２２の上側つまり沈殿槽本体１の中心側にスカムＳが集中し易くなっている。

汚水排出装置５は、図１〜図５に示すように沈殿槽本体１の周壁１１の上部であってその内周側に越流樋５１を設け、越流樋５１の一部に汚水排出管５２を接続し、汚水排出管５２を沈殿槽本体１の外部に導いている。越流樋５１は例えば金属製であって、周壁１１の内周側の全周に亘ってドーナツ形状に設けられている。しかも、越流樋５１は、周壁１１に対してその全周の複数個所においてブラケット５３を介して内側に離れて取り付けられている。従って、沈殿槽本体１の周壁１１と越流樋５１とが離れた領域は、平面視するとドーナツ形状となっており、上澄水回収領域（汚水回収領域）となる。また、越流樋５１の内側に囲まれた領域は、平面視すると円形状となっており、スカム回収領域となる。

越流樋５１の断面形状は、上向きに開口する溝形状であって、沈殿槽本体１の中心に対して同心円状に内外に配置される外周片５４及び内周片５５、並びに外周片５４と内周片５５の双方の下端部を繋いで塞ぐ樋底５６から構成されている。

外周片５４は越流堰であって、これにより水面の高さが決まる。外周片５４は、内周片５５よりも低く形成され、その頂部を波形形状（三角形の切欠が連続する形状）としてある。外周片５４の外側に位置する上澄水回収領域の汚水が外周片５４を乗り越えて、越流樋５１の中に流入する。

また、外周片５４には汚水排出管５２が連結しており、汚水排出管５２が沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に導かれている。

内周片５５は堤防のように作用するもので、スカム回収領域に溜まるスカムＳが乗り越えてこないようになっている。

樋底５６は、その断面が三角形状となっている。また、樋底５６の底面は、その外周部が内周部よりも低いテーパー面に形成されている。従って、樋底５６の底面の真下に浮上してきたスカムＳは、テーパー面に沿って内周片５５の内側に位置するスカム回収領域に導かれる。

スカム回収装置４は、前述のモータ１４と、ベアリング１５と、回転軸１６、並びに回転軸１６を中心にして水面付近で回転するスカム掻寄板４１と、水面付近に配置される勾配の付いたガイド板４２であってスカム掻寄板４１が擦り（こすり）ながら通過するものと、ガイド板４２の円周方向奥側に配置されるスカム排出樋４３と、スカム排出樋４３に連結するスカム排出管４４を備える。

スカム掻寄板４１は、回転軸１６に対して放射状に延長する状態で固定されるスカム用アーム４１ａと、スカム用アーム４１ａに沿って固定される柔軟なゴム状のスカム用掻寄板本体４１ｂとから構成されている。スカム用掻寄板本体４１ｂは、水面よりも上から水中に達するまで垂下する状態である。

ガイド板４２は、図４又は図５に示すように、回転軸１６を中心として、その外周近傍から放射状に延長する平面視扇状（扇紙状）であって、スカム掻寄板が接近する方向に向かって徐々に低くなる勾配の付いた螺旋状のものである。

スカム排出樋４３は図４又は図５に示すように、断面Ｕ字状に上向きに開口して形成され、この断面Ｕ字状の内周側及び外周側が閉鎖されている。また、平面視すると、スカム排出樋４３は、回転軸１６を中心にして、その外周近傍から越流樋５１まで放射状に延長している。しかも、回転軸１６に近づくにつれて断面Ｕ字状の間隔が狭くなっている。

さらに、スカム排出樋４３は、その外周側が越流樋５１の内周片５５に溶着等によって固定されている。つまり、スカム排出樋４３は、越流樋５１によって安定して片持ち支持されている。また、スカム排出樋４３の底は、外周部に向かって徐々に低くなるように勾配が付いており、その外周部の底にスカム排出管４４が連結されている。スカム排出管４４は、斜めに垂下する状態で沈殿槽本体１の外側に導かれている。

そして、回転軸１６の回転によってスカム掻寄板４１が回転することにより、水面に浮くスカムＳは、変形するスカム用掻寄板本体４１ｂによって掻き寄せられてガイド板４２の上に移動し、スカム排出樋４３の中に落下し、スカム排出管４４を経て、沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に回収される。

汚泥回収装置３は、前述のモータ１４と、ベアリング１５と、回転軸１６、並びに回転軸１６を中心にして沈殿槽本体１の底部で回転する汚泥掻寄板３１と、沈殿槽本体１の床壁１２に設置される汚泥排出管３２を備える。

汚泥掻寄板３１は、回転軸１６に対して放射状に延長する状態で固定される汚泥用アーム３１ａと、汚泥用アーム３１ａに沿って間隔をあけてその下側に固定される汚泥用掻寄板本体３１ｂとから構成されている。汚泥用掻寄板本体３１ｂは、斜めに固定され、沈殿槽本体１の底の汚泥が中心に向かうようになっている。

回転軸１６の回転によって汚泥掻寄板３１が一緒に回転することにより、底の汚泥は掻き寄せられて中央部に集められ、汚泥排出管３２から沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に回収される。

本発明は上記実施形態に限定されない。たとえば、外周片５４と沈殿槽本体１の周壁１１とを離す間隔は、沈殿槽の大きさに応じて設定する。また、天井１３は、少なくともモータ１４やベアリング１５等を支持できればよく、沈殿槽本体１の上方全域を覆う必然性はない。

図面上、回転軸１６の真上にモータ１４を記載して、モータ１４の原動軸と回転軸１６を同軸としてあるが、回転軸１６の横にモータ１４を配置し、モータ１４の原動軸と回転軸１６とを直交させて、ベベルギヤ等の伝達機構によって、原動軸の回転を回転軸１６に伝えるものであっても良い。

また、沈殿槽本体１については槽としての機能を果たすのであれば材料を問わず、コンクリート製に限らず、ステンレス製等であっても良い。同様に、越流樋５１も樋としての機能を果たすのであれば、金属製に限らず、塩化ビニル等の合成樹脂や、ＦＲＰであっても良い。

１沈殿槽本体 ２汚濁水流入装置
３汚泥回収装置 ４スカム回収装置
５汚水排出装置
Ｓスカム
１１周壁 １２床壁
１３天井 １４モータ
１５ベアリング １６回転軸
２１流入管 ２２バッフルプレート
２３支持アーム
３１汚泥掻寄板
３１ａ汚泥用アーム ３１ｂ汚泥用掻寄板本体
３２汚泥排出管
４１スカム掻寄板
４１ａスカム用アーム ４１ｂスカム用掻寄板本体
４２ガイド板
４３スカム排出樋 ４４スカム排出管
５１越流樋 ５２汚水排出管
５３ブラケット ５４外周片
５５内周片 ５６樋底

Claims (5)

1. 沈殿槽本体（１）内の上澄水を回収するために沈殿槽本体（１）の周壁（１１）に沿って環状に形成される沈殿槽用越流樋（５１）であって、平面視して沈殿槽本体（１）の中心に対して同心円状に内外に配置される内周片（５５）及び外周片（５４）、並びに外周片（５４）と内周片（５５）の双方の下端部を繋ぐ樋底（５６）によって断面が上向きに開口する溝形状に形成されるものにおいて、
   外周片（５４）は、上澄水を回収する越流堰として機能するために、内周片（５５）よりも低く形成されると共に沈殿槽本体（１）の周壁（１１）に対して内側に離して取り付けられるものであることを特徴とする沈殿槽用越流樋。
2. 樋底（５６）の底面は、外周部が内周部よりも低く形成されていることを特徴とする請求項１記載の沈殿槽用越流樋。
3. 樋底（５６）の底面は、テーパー面に形成されていることを特徴とする請求項２記載の沈殿槽用越流樋。
4. 請求項１、２又は３記載の沈殿槽用越流樋（５１）を、沈殿槽本体（１）の周壁（１１）に対して内側に離して固定し、沈殿槽本体（１）の周壁（１１）と越流樋（５１）の外周片（５４）との間を上澄水回収領域、内周片（５５）で囲まれた領域をスカム回収領域としてあることを特徴とする沈殿槽。
5. 沈殿槽本体（１）の中心に設けられた回転軸（１６）を中心にしてスカム掻寄板（４１）が回転可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の沈殿槽。

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