JP2019088998A - 沈殿槽 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードウェルから流出する水の流れ方向を変更するためのプレート上から堆積物を除去することができ、しかもセンターウェル流出水の流れが均一であり、汚泥分離効率に優れた沈殿槽を提供する。
【解決手段】槽体１の中央部のセンターウェル２から該槽体内の下部に供給された原水が、該槽体１内を上昇し、該槽体１上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽であって、該センターウェル２の下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレート４が設けられている沈殿槽において、該プレート４の中央付近に向って、汚泥流去用ブロー水を吐出させるノズル部５ａを設けたことを特徴とする沈殿槽。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚泥を沈降分離するための沈殿槽に係り、特にセンターウェルと、該センターウェルの下端に対峙するプレートとを有する沈殿槽に関する。

従来、活性汚泥処理設備や凝集沈殿処理設備等では、汚泥混合液（凝集処理液）を処理水と汚泥とに分離する手段として固液分離槽（沈殿槽）を用いた沈降分離が一般的に採用されている。この沈降分離では、汚泥混合液中の濁質や微細なＳＳを効率的に除去して良好な処理水を得るために、沈殿槽内に汚泥ゾーン（スラッジブランケット層）を形成し、センターウェル（フィードウェル）を経て、汚泥混合液をこの汚泥ゾーンの下部から流入させて汚泥ゾーンを通過させることにより、汚泥混合液中の濁質や微細なＳＳを濾過分離するスラッジブランケット濾過方式が採用されている。

センターウェル型の沈殿槽として、槽体の中央部のセンターウェルの下端に対峙して水平にプレートを設け、センターウェルからの流出水の流れ方向を放射方向に変更するよう構成することが公知である（特開２００５−６６５３３号）。

このプレート上への汚泥の堆積を防止するものとして、特開平１０−１６５７１４号には、水平プレートの代りに円錐形のプレートを設けることが記載されている。特開２００７−６９１８９号公報には、プレート上面に沿って回転して堆積汚泥を掻き出す回転レーキを設けることが記載されている。

特開平１０−１６５７１４号公報 特開２００５−６６５３３号公報 特開２００７−６９１８９号公報

特開２００５−６６５３３号公報のように、プレートを水平とした場合には、センターウェルからの水の流れ方向を水平方向に変更する作用に優れたものとなるが、プレート上の中心付近に汚泥が溜り易くなる。即ち、プレートの中心付近は、周方向への流速が小さいので、汚泥が堆積し易い。

特開平１０−１６５７１４号公報のようにプレートを円錐形とした場合には、プレート上に汚泥は堆積しにくい。ところが、プレートを円錐形としたのでは、センターウェルからの水の流れ方向を水平方向に変更する作用が弱い。

特開２００７−６９１８９号公報のように、プレート上面に沿って回転する回転レーキを設けた場合、均一な放射状の流れが該回転レーキによって阻害されるおそれがある。

本発明は、フィードウェルから流出する水の流れ方向を変更するためのプレート上から堆積物を除去することができ、しかもセンターウェル流出水の流れが均一であり、汚泥分離効率に優れた沈殿槽を提供することを目的とする。

本発明の沈殿槽は、槽体の中央部のセンターウェルから該槽体内の下部に供給された原水が、該槽体内を上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽であって、該センターウェルの下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレートが設けられている沈殿槽において、該プレートの中央付近に向って、汚泥流去用ブロー水を吐出させるノズルを設けたことを特徴とする。

本発明の一態様では、前記ノズルは、センターウェルに沿って延在するブロー配管の下部に連なるノズル部である。

本発明の一態様では、前記ノズル部は、前記プレートの中心側へ４０〜９０°の下り勾配または鉛直方向にて延在している。

本発明の一態様では、前記ノズル部の下端は、前記センターウェルの下端と同レベルか又はそれよりも上位に位置する。

本発明の沈殿槽では、ノズルからブロー水を吐出させることにより、プレート上に汚泥が堆積することが防止される。本発明では、プレート上を回転するレーキが存在せず、被処理水がセンターウェルとプレートとの間から放射方向にスムーズに流出するので、汚泥が効率よく排除され、プレート上への堆積が抑制される。

実施の形態に係る沈殿槽の縦断面図である。 図１の沈殿槽のセンターウェル下端付近の拡大図である。 図１の沈殿槽のセンターウェル下端付近の斜視図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１〜３は実施の形態に係る沈殿槽を有する凝集沈殿装置を示すものである。

この実施の形態に係る沈殿槽にあっては、槽体１は円形であり、該槽体１の中央部にセンターウェル２が設置されている。このセンターウェル２は上下両端が開放した円筒状であり、その上端部は槽体１内の水面位よりも上方に突出している。センターウェル２の上部には、センターウェル２よりも大径のセンターウェルアッパー３が設けられている。センターウェルアッパー３は、その底面３ａがセンターウェル２の上部外周面に接続されている。

このセンターウェル２の下端に対峙して、センターウェル２からの原水の流れ方向を下向きから放射方向に変換するためのフラットバッフルと通称されるプレート４が設けられている。この実施の形態では、プレート４は水平円板状である。プレート４はセンターウェル２の下端よりも所定距離下方に位置して原水出口を形成している（例えば２０〜１５０ｍｍ程度）。プレート４とセンターウェル２とは同軸状に配置されている。

このプレート４の中央部には、後述のレーキシャフト１０が貫通しており、プレート４は該レーキシャフト１０に当接固定され支持されている。ただし、プレート４は支持部材（図示略）を介してセンターウェル２に支持されてもよい。

プレート４の中央付近に向って、プレート４上から汚泥を流去させるようにブロー水を吐出するブロー配管５が設けられている。

この実施の形態では、ブロー配管５はセンターウェル２に支持され、センターウェル２の内周面に沿って上下方向に延設されている。なお、ブロー配管５は、センターウェル２の内周面に接していてもよく、該内周面から若干離反していてもよい。

ブロー配管５の下部は、プレート４の中央付近に向って斜め下方に向きを変えられ、ノズル部５ａとなっている。ただし、プレート４の中央付近に向って水平方向に向きを変えられ、ノズル部５ａになるようにしてもよい。ノズル部５ａの下端は、センターウェル２の下端と同レベルか又はそれよりも若干（例えば１００ｍｍ以内、特に５０ｍｍ以内）上位に位置している。
ノズル部５ａの下端がセンターウェル２の下端より低いと原水出口から槽内に排出される原水の流れを阻害し放射方向の均等な流れに影響を与えてしまう。一方、ノズル部５ａの下端が高すぎるとプレート４上の汚泥を排除するためのブロー水の吐出流量が多くなり、同じく放射方向の均等の流れが阻害されやすい。

ノズル部５ａの水平面に対する角度θは、４０〜９０°特に４５〜６０°が好ましい。角度θが４０°より小さいと水平方向の流れが強くなりプレート４からの放射方向の流れが不均一になりやすくなり、汚泥が一定に排出されにくくなる。一方、角度θが大きくなるほどノズル下端をシャフトに近づける必要があり、フィードウェルからノズル部５ａへ繋がるブロー配管を固定することが難しく機械的強度が下がることが懸念される。ノズル部５ａの管軸心の延長線Ｗはプレート４の上面と交わることが好ましく、詳しくは、レーキシャフト１０近傍のプレート４上面に交わることが好ましい。該延長線Ｗとプレート４の上面とが交わる交点とセンターウェル２の軸心との距離ｒは、センターウェル２の半径Ｒの半分（５０％）以下、特に４０％以下、とりわけ３０％以下であることが好ましい。ノズル部５ａの下端が上記のように配置されているので、ノズル部５ａから吐出されたブロー水は流速を低下させながら幅の広い流れに変わるので、プレートの広い範囲に影響を与えることができる。

なお、プレート４の半径はセンターウェル２の半径Ｒ以上かつＲの１．５倍以下であり、好ましくはＲの１〜１．３倍程度である。

槽体１の底面は中央に向って下り勾配となっており、その中央部には、沈降した汚泥を集めて排出するためのピット６が設けられている。ピット６内の汚泥は、排泥管７を介して槽体１外に排出される。

槽体１の底面に沿ってレーキ板１１を回転させるようにレーキ装置が設けられている。このレーキ装置は、前記センターウェル２の軸心部分を通って上下方向に延設されたレーキシャフト１０と、該レーキシャフト１０の下部から放射方向に延設された支持アーム１２と、該アーム１２に取り付けられたレーキ板１１と、レーキシャフト１０の上端が連なった駆動装置（図示略）とを有する。

レーキ板１１は、レーキが回転したときに、槽体底面上の堆積物を槽体底面の中央側へ移動させるように各アーム１２の長手方向と斜交方向に配設されている。

槽体１の内周壁面の上部に沿って溢流部としての溢流堰１３が設けられている。この溢流堰１３の上端は、センターウェル２の上端よりも若干（例えば５０〜２００ｍｍ程度）下位となっている。

この槽体１の水深即ち槽体底面からの溢流堰１３の上端の高さは、好ましくは１００〜４００ｃｍであり、より好ましくは１００〜２５０ｃｍである。

プレート４の上面の槽体底面（ピット６周縁部）からの高さは２０〜８０ｃｍであり、好ましくは２５〜６０ｃｍ特に３０〜５０ｃｍである。

センターウェル２内の下降流速（ＬＶ）は４０ｃｍ／ｓｅｃ以下、例えば５〜３０ｃｍ／ｓｅｃ、特に１０〜３０ｃｍ／ｓｅｃ程度が好ましい。

センターウェル２の下端とプレート４の上面との間の原水出口の上下間隔Ｈは、前述の通り例えば２０〜１５０ｍｍ程度であり、この原水出口から流出する原水の水平方向の線速度が４〜１０ｃｍ／ｓｅｃ特に５〜８ｃｍ／ｓｅｃ程度となるように設定するのが好適である。

槽体１内の上昇流速（ＬＶ）は１ｍ／ｈｒ以上、例えば１〜２０ｍ／ｈｒ、特に２〜１０ｍ／ｈｒ程度が好ましい。

ノズル部５ａからのブロー水の吐出流速は１ｍ／ｓｅｃ以上特に１〜５ｍ／ｓｅｃ程度が好ましい。ノズル部５ａからの吐出流量（ｍ^３／ｈｒ）をプレート４の面積（ｍ^２）で除算したプレート面積あたりの吐出流量は１〜８ｍ^３／ｈｒ／ｍ^２、すなわち１〜８ｍ／ｈｒ程度が好ましい。

このように構成された沈殿槽において、被処理水はセンターウェルアッパー３内に供給され、センターウェル２の上端を乗り越えてセンターウェル２内に流入し、センターウェル２内を下降し、センターウェル２の下端とプレート４との間の原水出口から放射方向に流出する。その後、水は槽体１内を上昇し、溢流堰１３を溢流し、清澄水流出口１４より排出される。

このプレート４の上面に堆積しようとする汚泥は、ノズル部５ａから吐出するブロー水によって押し流されるので、プレート４上に汚泥が堆積することが防止される。なお、このブロー水の吐出は連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。

槽体１の底面上に沈降した汚泥は、レーキによってピット６に掻き集められ、排泥管７から排出される。

この実施の形態では、上述の通り、ノズル部５ａからブロー水を流出させるので、プレート４上に汚泥が堆積することが防止される。また、プレート４上にレーキが存在しないので、被処理水は、センターウェル２の下端とプレート４との間の原水出口からスラッジブランケット内に緩やかに流入するようになり、効率的に汚泥が沈降分離されるようになる。

上記実施の形態では、プレート４は水平とされているが、少なくとも中心付近が放射方向に向って１５°未満の傾斜面となってもよい。ただし、少なくとも外周部は水平であることが好ましい。

上記実施の形態では、槽体１は円筒形とされているが、角形（四角形又はそれ以上の多角形）であってもよい。また、槽体１の底面は水平であってもよい。

上記実施の形態では、ブロー配管５はセンターウェル２の内周面に沿って設けられているが、センターウェル２の外周面に沿って設けられ、ノズル部５ａがセンターウェル２の下部を貫通してセンターウェル２内に差し込まれる構成とされてもよい。

上記実施の形態では、ブロー配管５はセンターウェル２に沿って配置されているが、レーキシャフト１０に沿って配置されてもよい。また、ノズルは２個以上設けられてもよい。

上記実施の形態では、センターウェル２は上端から下端まで等径とされているが、下部を大径としてもよい。この場合、下端ほど大径となるテーパ形としてもよい。なお、この場合、ブロー配管５を固定する都合上センターウェル２の上部小径部と下部大径部とは一体的な構造になっているか、または上部小径部に下部大径部を固定するようにし、下部大径部がレーキシャフト１０に固定されない構造とすることが好ましい。

１ 槽体
２ センターウェル
３ センターウェルアッパー
４ プレート
５ ブロー配管
５ａ ノズル部
６ ピット
１０ レーキシャフト
１３ 溢流堰

Claims (5)

1. 槽体の中央部のセンターウェルから該槽体内の下部に供給された原水が、該槽体内を上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽であって、
   該センターウェルの下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレートが設けられている沈殿槽において、
   該プレートの中央付近に向って、汚泥流去用ブロー水を吐出させるノズルを設けたことを特徴とする沈殿槽。
2. 請求項１において、前記ノズルは、センターウェルに沿って延在するブロー配管の下部に連なるノズル部であることを特徴とする沈殿槽。
3. 請求項２において、前記ノズル部は、前記プレートの中心側へ４０〜９０°の下り勾配または鉛直方向にて延在していることを特徴とする沈殿槽。
4. 請求項２又は３において、前記ノズル部の下端は、前記センターウェルの下端と同レベルか又はそれよりも上位に位置することを特徴とする沈殿槽。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、前記プレートは少なくとも外周部が水平であることを特徴とする沈殿槽。

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