JP2016156128A - Gravity flow type sewer pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、自然流下式下水管に関する。 Embodiments described herein relate generally to a natural flow sewer pipe.
下水管の管路内を流れる下水中では、好気性微生物の働きによる溶存酸素の消費と、気中から下水中への酸素溶解による溶存酸素の増加と、の2つの現象が発生する。上述した2つの現象のうち、溶存酸素の消費速度が増加速度を上回ると、下水中の溶存酸素量が減少する(いわゆる、嫌気化が進行する)。 In the sewage flowing through the pipe of the sewage pipe, two phenomena occur: consumption of dissolved oxygen due to the action of aerobic microorganisms and increase in dissolved oxygen due to dissolution of oxygen from the air into the sewage. Of the two phenomena described above, when the consumption rate of dissolved oxygen exceeds the increase rate, the amount of dissolved oxygen in the sewage decreases (so-called anaerobic progress).
管路内での嫌気化は、例えば以下の問題を引き起こす。
第1に、下水中に存在する硫酸塩還元菌が、有機物を水素供与体として硫酸イオンを還元し、下水中に硫化水素ガスを生成する。硫化水素ガスは、空気中に放出されることで、悪臭等の原因となる。また、空気中に放出された硫化水素ガスが、硫黄酸化細菌の働きにより硫酸に酸化されると、コンクリート等の腐食を引き起こす原因にもなる。
第2に、下水中に存在するメタン生成菌の働きにより、下水中にメタンガスが発生する。メタンガスは、下水中に溶存した状態で下水処理場に送られた後、最初沈殿池や反応槽で大気中に放出される。メタンガスは、二酸化炭素の約21倍の温室効果を有しているため、大気中に放出されることで、地球温暖化の要因になる。
Anaerobic in the pipeline causes, for example, the following problems.
First, sulfate-reducing bacteria present in sewage reduce sulfate ions using organic matter as a hydrogen donor to produce hydrogen sulfide gas in the sewage. When hydrogen sulfide gas is released into the air, it causes a bad odor and the like. Further, when the hydrogen sulfide gas released into the air is oxidized into sulfuric acid by the action of sulfur-oxidizing bacteria, it may cause corrosion of concrete or the like.
Secondly, methane gas is generated in the sewage by the action of the methanogen present in the sewage. Methane gas is sent to a sewage treatment plant in a state dissolved in sewage, and then released to the atmosphere in a sedimentation basin or reaction tank. Since methane gas has a greenhouse effect about 21 times that of carbon dioxide, it is released into the atmosphere, which causes global warming.
ところで、上述した下水管は、圧送ポンプにより管路内の下水を流通させる圧送式下水管と、管路内の下水を自重によって流通させる自然流下式下水管と、に大別される。このうち、自然流下式下水管では、空気等の気体が存在する気相部を管路内に有しているため、圧送式下水管に比べて上述した嫌気化が起こり難いとされている。
しかしながら、自然流下式下水管においても、下水処理場までの管路長が長い場合等には、溶存酸素の消費速度が増加速度を上回り、嫌気化が進行する可能性があった。
By the way, the above-described sewage pipes are roughly classified into a pressure-feed sewage pipe that circulates sewage in the pipe line by a pressure-feed pump and a natural-flow sewage pipe that circulates sewage in the pipe line by its own weight. Among these, the natural flow-down sewage pipe has a gas phase portion in which a gas such as air is present in the pipe line, so that the above-described anaerobic generation is less likely to occur compared to the pressure-feed sewage pipe.
However, even in a natural flow-down sewage pipe, when the length of the pipe to the sewage treatment plant is long, the consumption rate of dissolved oxygen exceeds the increase speed, and anaerobization may progress.
本発明が解決しようとする課題は、嫌気化を抑制できる自然流下式下水管を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a natural flow-down sewage pipe that can suppress anaerobic formation.
実施形態の自然流下式下水管は、管路と、越流堰と、を持つ。管路は、下水が流通する。越流堰は、管路の内周面から上方に向けて突設され、下水を下流側に越流させる。越流堰の上流側を向く面は、下流側に向かうに従い上方に向けて延びるガイド部を有している。 The natural flow type sewer pipe of the embodiment has a pipe line and an overflow dam. Sewage flows through the pipeline. The overflow dam protrudes upward from the inner peripheral surface of the pipe, and causes the sewage to overflow downstream. The surface facing the upstream side of the overflow weir has a guide portion that extends upward as it goes downstream.
以下、実施形態の自然流下式下水管(以下、単に下水管という)を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、下水管1は、地中等に埋設され、例えば隣り合う中継ポンプ場間や、中継ポンプ場と下水処理場との間を接続する下水管網10の一部を構成する。本実施形態の下水管1は、下水管網10のうち、下水Wの流通方向における上流側から下流側に向かうに従い下方に向けて延びる下り勾配部分に設置され、下水Wを自重によって流通させる。
Hereinafter, a natural flow type sewer pipe (hereinafter, simply referred to as a sewer pipe) of an embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図1、図2に示すように、下水管1は、例えば雨水や汚水等の下水Wが流通する管路11を備えている。管路11は、コンクリートや硬質塩化ビニル等からなる円筒状とされ、その軸方向に沿って下水Wが流通する。管路11は、図示しない継手を介して複数接続されることで、上述した下水管網10を構成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
管路11の直径は、最大汚水流量を満管で流せるように設計されている。そのため、平常時において、管路11内における下水Wの液面よりも上方に位置する空間は、空気等の気体が存在する気相部12となる。なお、管路11は、例えばコンクリート製の場合には直径が1000mm〜3000mm程度、長さが2.4m程度とされ、硬質塩化ビニル製の場合には直径が100mm〜1000mm程度、長さが4.0m程度とされている。
The diameter of the
管路11の内周面には、下水Wを下流側に向けて越流させる越流堰21が上方に向けて突設されている。越流堰21は、流通方向から見た正面視で管路11内の下半部を覆う半円状を呈し、管路11に一体形成されている。また、図1に示すように、越流堰21は、流通方向に沿う縦断面視で三角形状を呈している。具体的に、越流堰21は、下流側を向く下流側端面22と、上流側を向く上流側端面23と、これら下流側端面22及び上流側端面23の上端部同士を接続する頂部24と、を有している。
On the inner peripheral surface of the
下流側端面22は、管路11の内周面から越流堰21の頂部24に向けて管路11の内周面に対して垂直に立ち上がっている。すなわち、下流側端面22は、下水Wの流通方向に対して直交して延在している。
The
上流側端面23は、下流側に向かうに従い上方に向けて延びるガイド部31と、ガイド部31と越流堰21の頂部24とを接続する接続部32と、を有している。
ガイド部31は、管路11の内周面に対して傾斜して延びる傾斜面とされている。図示の例において、ガイド部31の下流側端部における高さは、越流堰21(頂部24)の高さの半分程度とされている。なお、ガイド部31の勾配は、適宜設計変更が可能である。
接続部32は、ガイド部31の下流側端部から頂部24に向けて管路11の内周面に対して垂直に延設されている。
The
The
The connecting
上述した下水管1において、下水Wは自重によって管路11内を下流側に向けて流通し、越流堰21に差し掛かる。そして、下水Wは、水位が越流堰21の高さ(管路11の内周面から頂部24までの距離)より低い場合には塞き止められ、水位が越流堰21の高さに達した場合に、越流堰21を乗り越えて管路11内を下流側に向けて流通する。
ここで、下水Wが越流堰21を乗り越える過程において、気相部12の空気を巻き込むことで、下水Wと空気が撹拌され、下水Wが曝気される。これにより、気相部12から下水W中への酸素溶解が促進され、嫌気化が抑制される。その結果、硫化水素ガスの発生やメタンガスの発生を抑制できる。
In the
Here, in the process in which the sewage W gets over the
上述したように、本実施形態では、管路11内に越流堰21を設けることで、下水Wが越流堰21を乗り越える際に下水Wを曝気することができる。この場合、下水管網10の一部を本実施形態の下水管1に置き換えることで、嫌気化を抑制できるので、曝気ポンプ等の動力を用いる場合に比べて低コスト化及び省エネルギー化を図ることができる。
特に、本実施形態では、越流堰21の上流側端面23にガイド部31を形成したため、下水Wを越流堰21の頂部24に向けて案内し易くなる。そのため、越流堰21の上流側に固体(例えば、落葉や木片等)が滞留するのを抑制できる。一方、越流堰21の下流側端面22を管路11の内周面に対して垂直に形成したため、下水Wが越流堰21を乗り越える際の高低差を確保でき、下水Wを効果的に曝気できる。
As described above, in the present embodiment, by providing the
In particular, in this embodiment, since the
なお、上述した実施形態では、越流堰21の上流側端面23において、頂部24とガイド部31との間を接続部32により接続する構成について説明したが、これに限られない。例えば、図3に示すように、ガイド部31が越流堰21の頂部24に連なるように形成しても構わない。この場合には、越流堰21の上流側端面23全体が傾斜面により構成されるので、越流堰21の頂部24とガイド部31との間に段差が形成されない。そのため、越流堰21の上流側に固体が滞留するのを確実に抑制できる。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上述した実施形態では、ガイド部31を傾斜面に形成した構成について説明したが、これに限られない。例えば、下流側に向かうに従い上方に向けて段々と立ち上がる階段状等に形成しても構わない。
上述した実施形態では、管路11内に越流堰21を一つ形成した場合について説明したが、これに限らず、流通方向に間隔をあけて複数の越流堰21を形成しても構わない。
上述した実施形態では、管路11と越流堰21とを一体形成した構成について説明したが、これに限らず、管路11と越流堰21とをそれぞれ別体で形成しても構わない。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the embodiment described above, the case where one
In the above-described embodiment, the configuration in which the
また、ガイド部31上に凹凸(ディンプル)を形成する構成にしても構わない。この場合には、下水Wがガイド部31上を流通する過程において、下水Wの流れが乱れることで、下水Wが曝気されることになるので、嫌気化をより確実に抑制できる。
In addition, a configuration in which unevenness (dimple) is formed on the
さらに、上述した実施形態では、管路11が下流側に向かうに従い下方に向けて延びる構成について説明したが、これに限られない。下水Wが自重で流通する構成であれば、管路11の延在方向は適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、下流側に向かうに従い下方に向けて延びる管路11において、越流堰21(下流側端面22や接続部32)が管路11の内周面に対して垂直に延びる構成について説明したが、これに限られない。例えば、下流側に向かうに従い下方に向けて延びる管路11において、越流堰21が重力方向に沿って延びる構成であってもよい。すなわち、越流堰21は、管路11の延在方向に関わらず、上方に向けて延びる構成であれば構わない。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the
Further, in the above-described embodiment, the overflow weir 21 (
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、管路の内周面から上方に向けて突設された越流堰を備え、越流堰のうち、上流側を向く面が、下流側に向かうに従い上方に向けて延びるガイド部を有しているため、下水が越流堰を乗り越える際に下水を曝気することができる。この場合、下水管網の一部を本実施形態の下水管に置き換えることで、嫌気化を抑制できるので、曝気ポンプ等の動力を用いる場合に比べて低コスト化及び省エネルギー化を図ることができる。
特に、越流堰の上流側端面にガイド部を形成したため、下水を越流堰の頂部に向けて案内し易くなる。そのため、越流堰の上流側に固体(例えば、落葉や木片等)が滞留するのを抑制できる。
According to at least one embodiment described above, the overflow weir is provided so as to project upward from the inner peripheral surface of the pipe, and the surface facing the upstream side of the overflow weir faces the downstream side. Accordingly, the sewage can be aerated when the sewage passes over the overflow weir. In this case, anaerobicization can be suppressed by replacing a part of the sewer network with the sewer pipe of this embodiment, so that cost and energy saving can be achieved as compared with the case where power such as an aeration pump is used. .
In particular, since the guide portion is formed on the upstream end face of the overflow weir, it becomes easy to guide the sewage toward the top of the overflow weir. Therefore, it can suppress that solid (for example, a fallen leaf, a piece of wood, etc.) stays in the upstream of an overflow dam.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…下水管、11…管路、21…越流堰、31…ガイド部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記管路の内周面から上方に向けて突設され、下水を下流側に越流させる越流堰と、を備え、
前記越流堰の上流側を向く面は、下流側に向かうに従い上方に向けて延びるガイド部を有している、
自然流下式下水管。 A pipeline through which sewage flows,
An overflow weir that protrudes upward from the inner peripheral surface of the pipe and overflows the sewage downstream,
The surface facing the upstream side of the overflow weir has a guide portion extending upward as it goes downstream.
Natural downflow sewer pipe.
請求項1記載の自然流下式下水管。 The guide portion is connected to the top of the overflow weir,
The natural flow type sewer pipe according to claim 1.
請求項1または請求項2記載の自然流下式下水管。 The guide part is formed with irregularities,
The natural flow type sewer pipe according to claim 1 or claim 2.
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