JP2905113B2

JP2905113B2 - 上澄水排出装置

Info

Publication number: JP2905113B2
Application number: JP10918695A
Authority: JP
Inventors: 久吉皆方; 明郎植田; 博義黒原
Original assignee: ASANO KOJI KK
Current assignee: ASANO KOJI KK
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH08281012A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上澄水排出装置に関
し、更に詳細には各種の下水処理施設における上澄水排
出装置に関するものである。本発明は、例えば、産業廃
水や生活排水処理施設における回分式活性汚泥法での回
分槽の上澄水を排出するのに有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような上澄水排水装置として
は、各種のタイプのものが知られており、その内、いく
つかの装置は、実用化されて実際の施設において実用に
供されている。これら既知の装置の内、代表的なものと
しては、次のものが挙げられる。

【０００３】（１）フロートを有するパン（鍋）が水面
に追随して下がり、パンのウエア（セキ）部より流入し
た上澄水をパンに設置した排水ポンプ（水中ポンプ）に
て排水されるタイプ。（２）ギヤードモータによりウエア（セキ）を有するボ
ックスを水面下に移動する、そのウエアより越流しボッ
クスに流入した水を伸縮ホースを介して槽外に置かれた
自給式ポンプにて排出するタイプ。（３）油圧装置又は機械式駆動にて排水管を兼ねたメイ
ンパイプを回すことにより、その先に、一体化したウエ
アパイプを水面下に押し下げる事により、上澄水の越流
排出を行なうタイプ。

【０００４】しかしながら、これら既知の装置は、それ
ぞれの次のような欠点を有している。

【０００５】（イ）（１）の場合は、パンに設置される
排水ポンプ等の容量から、１００人槽以下のものとな
り、（２）、（３）及び今回の発明は３００人槽以上で
あり、この種の実施例とは比較出来ない。（ロ）（２）、（３）共、越流部を長く取れない為に、
越流稼働時間が永い。（ハ）越流範囲が狭いために越流面積負荷が大きく、又
水中にある伸縮ホース又はシーベルジョイント等の移動
による汚泥の巻上げにより、汚泥の越流が生じ易い。（ニ）水面までの移動速度と、越流排出移動速度が同じ
である為に操作時間が全体として長く必要となる。（ホ）構造が複雑で取扱が容易でなく保守が必要とな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら既知
の装置が有する欠点を一挙に解決して、従来に例のない
全く新規にして有用な上澄水排出装置を開発する目的で
なされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、特に汚水処理とい
う点に着目し、衛生上、取扱上、故障やメンテナンスと
いった面から、シンプルで故障しにくい装置、運転が容
易な装置を開発することとし、各方面から鋭意検討の結
果、本発明の完成に至ったものである。以下、本発明に
ついて詳述する。

【０００８】本発明に係る上澄水排出装置は、越流部と
排出部とを中心とし、更に上部装置及び固定排出管を配
した主として（ア）〜（エ）の４ブロックから構成され
る。

【０００９】（ア）上部装置水槽１上に架台２を架橋し、架台２にはデッキ４を設け
る。デッキ４には巻胴５及び減速機付モータ６（インバ
ータ制御してもよい）を直結した巻上装置７を載置し、
越流部を吊下しているワイヤー８の巻上、弛緩、停止を
行って、越流樋の上昇、下降、停止を行う（図１〜
３）。

【００１０】この操作を円滑に行うため、下部に、ワイ
ヤー８にテンションをかける滑車９、及び、越流樋着水
時の緩みを検出するためのセンサーユニット１０を設け
る。

【００１１】（イ）越流部越流樋２１を集水ヘッダー２２に放射状に複数本（本実
施例図、例えば図５においては８本）配列する。越流樋
２１は、先端部に配設したフロート２３、越流パイプ２
４、及びスカムバッフル２５を包含する。越流樋２１
は、引抜くべき液体の表面下に、流水勾配に沿った傾斜
で放射状に配設され、フロートの作用によって使用時に
は水面上に傘状に拡開するが、不使用時には（吊りワイ
ヤー８を巻上げて水面上にもってくる：図１）これを傘
状に畳むことができるものである。

【００１２】そのために、越流樋２１は、蝶番、合成又
は人工ゴム、合成樹脂エラストマー（ポリイソブチレ
ン、ポリエチレン、ポリエステルその他弾性を有する合
成樹脂）、スプリング、形状記憶体、及び／又は、バラ
ンス用ウエイト等の係合手段２６を用いて、集水ヘッダ
ー２２に上下方向に回転自在に取り付ける、ないしは枢
着する。このようにして、越流樋２１は、係合手段を用
いて、越流パイプ２４及び／又はスカムバッフル２５を
直接集水ヘッダー２２に可動自在に取り付けるほか、所
望するのであれば、係合手段取り付け部材を更に設置
し、該部材を介していわば間接的に両者を回動自在に係
合せしめてもよい。

【００１３】越流樋２１は、フロート２３の作用によっ
て水面に拡開、浮上して上澄水を引抜くものであるが、
更に、後記する排出部との作用とも合まって、水面の変
化に追従して常に水面上の所定位置に保持される。すな
わち、集水ヘッダー２２の下部には差口２８を設けてお
き、この差口２８を、フロート４６を設けた排出管４１
の上部に形成した受口４５と嵌合せしめ（図４）、この
フロート４６及び排出管４１を構成する上下方向にスラ
イド可能なスライド管４２の作用、及び越流樋２１に設
けたフロート２３の共同作用によって常に一定の浮力が
得られ、越流樋２１は、静止時に水面上に維持されるだ
けでなく、水位の変化にともなって移動し（Ａ水位→Ｂ
水位：図３）、常に水面上に維持されて、上澄水を常時
引き抜くことができるのである。また、越流樋２１の位
置の調整は、必要あれば、更に、ワイヤー８を上昇させ
たり下降させたりすることによっても実施することがで
きる。

【００１４】越流樋２１を構成する越流パイプ２４は、
水平に拡開したとき、集水ヘッダー２２に連通して、ノ
ッチ２７からパイプ内部に引抜かれた上澄水が排出管へ
と排出される。越流パイプは、断面が円形〜だ円形〜角
形であり、少なくともその１つの側面に上澄水引抜き用
のノッチ２７を１個又はそれ以上を穿設する。ノッチの
形状は円形〜角形のいずれでもよく、その大きさも適宜
でよい。上澄水の引抜きが円滑に行われるよう、ノッチ
の中央線付近と水槽の水面とが一致するように（水位ラ
インＷ：図４、図５）越流樋の位置を調整すると好適で
ある。

【００１５】また、越流パイプ２４は、管状とするほ
か、その上部を開放して各種断面を有する樋状にしても
よいし、更に樋の側部にはセキ（ウェア、ｗｅｉｒ）を
設けてもよい。越流パイプ２４には、スカムバッフル２
５を取り付け、越流パイプの保護、強度保持を行うほ
か、フロート２３とともに、浮力の強化、及び、浮上ス
カムの排除を行って、上澄水のみをスムースにノッチ２
７を通して（あるいは樋の側上部から）越流パイプ２４
内に引抜くことができる。

【００１６】集水ヘッダー２２は、上記した各作用を行
うものであるから、越流樋２１を取り付けて、引抜いた
上澄水を排出管に流すことのできる構造であれば適宜の
形状、構造が採用される。本実施例においては、多角形
（八角形）の箱体が採用されている。また、越流樋２１
を集水ヘッダー２２に取り付ける際、越流樋２１を既述
したように直接取り付けるほか、越流パイプ２４の上部
及び／又は側部を囲むスカムバッフル２５を集水ヘッダ
ー２２に取り付けたり、あるいは越流樋２１に係合手段
取付部材としての底板を設け（図示せず）、この底板を
集水ヘッダー２２に回動自在に取り付けてもよい。

【００１７】集水ヘッダー２２の下部には差口２８を設
け、センターガイド２９を介して、下記する排出部と密
接に接続せしめる。上記した越流部と下記する排出部と
は、差口２８と受口（後記）との間で着脱可能に結合
し、上澄水排出処理を行わない場合には越流部のみを引
上げておけば、必要な作業がスムースに行われ、また修
理やメンテナンスも自由に行えるので、この上下二分割
方式はきわめて有効である。必要あるときには、不使用
時に受口に栓をしておいてもよい。もちろん、所望する
のであれば、越流部と排出部とを固着することも可能で
ある。

【００１８】（ウ）排出部排出部は、排出管４１から成るものである（図６）。排
出管４１は、スライドパイプ４２及びスライド部４３か
らなり、両者はスライド軸受部４４によって上下方向に
スライドするよう水密的に接続されている。したがっ
て、越流開始とともに水位の下降に追従して越流樋、排
出管のスライドを行うことができ、また、廃水を注加し
て水槽の水位が上昇した場合には、それに応じて排出管
（スライドパイプ４２）を上昇スライドさせることもで
きる。

【００１９】排出管４１（スライドパイプ４２）の上方
には、受口４５を設ける。受口４５は、センターガイド
２９を介して上記した差口２８と結合するためのもので
あって、排出部と越流部との結合部をなすものである。
これら差口２８と排出管側受口４５とは、結合した後に
は、その内部を上澄水が流動するものであるから、両者
の結合は水密的にする必要があり、そのためには、フラ
ンジ結合等によって両者を固着することが可能である。
また、両者は、使用時には水密的に結合するが、不使用
時ないしは待機時には越流部と排出部とを分離すること
も可能であり、この場合には両者も分離しなければなら
ないので、両者は着脱自在に接続することも可能であ
る。そのためには、両者は密着、嵌合せしめるのが好適
であって、例えば凸型と凹型の構造とするのがよい。例
えば、差口２８を、（截頭）円錐ないし角錐状、円筒な
いし角筒状とし、受口４５を差口２８がその中に嵌合す
るような対応形状に構成すればよい。差口２８は内部は
中実でも中空でもよいが、受口４５は、その内部をセン
タガイド２９及び上澄水が通過するため、中空ないしは
中央部に孔部を穿設することが必要である。また、排出
管４１には、待機時に水面上に浮上させるため、及び／
又は、越流部を所定位置に浮上、保持させるためのフロ
ート４６を設ける。フロートの設置数及び設置個所は適
宜選択すればよく、本実施例においては、スライドパイ
プ４２のしかも受口４５の直下部に１個設置されてい
る。

【００２０】また、更に排出管４１には、例えば曝気時
に水流圧を吸収したり、差口２８と受口４５とをスムー
スに接合するために、伸縮部を適宜個所に適宜数設けて
もよい。伸縮部は、パイプの素材自体を伸縮自在の材料
で一体に製造してもよいし、図示するように伸縮自在の
材料、例えばジャバラからなる伸縮継手４７をスライド
パイプ４２に１個設置してもよい。

【００２１】（エ）固定排出管固定排出管６１は、上記スライド部４３に接続する直立
立管６２及び曲管エルボ６３からなり、両者はフランジ
接合その他既知のパイプ接合方式によって接合し、曲部
は支持台６４で固定し、水槽側壁６５を貫通させて、排
水パイプ６６に連通する。

【００２２】本発明に係る装置は、上記した構成からな
るものであるが、その動作工程は次のとおりである。

【００２３】図１に示すように、上澄水排出装置を待機
させる。すなわち、回分槽１の上部に設けた架台２上の
デッキ４に設置した巻上装置７にて、滑車９を介してワ
イヤー８により越流部を上面よりも上方に吊り下げてお
く。この場合、越流樋２１は、例えばＨ．Ｗ．Ｌ．０．
５ｍ以上の位置で、閉じたほぼ円筒形の状態で待機して
いる。

【００２４】次に、図２に示すように、越流準備を行
う。すなわち、越流準備指令にともない、巻上装置７の
モータ６を始動し、巻胴５、滑車９を介して、ワイヤー
８を例えば中速度（２０〜４０ｍ／ｈ）にて、センター
ガイド２９に沿って下降せしめる。そして、フロート２
３の先端部が水面に達すると、浮力による反力が働き、
複数個の越流樋２１が開きはじめる。

【００２５】更に越流樋２１が開き（つまり越流部が更
に下降し）、越流樋２１（越流パイプ２４）と集水ヘッ
ダー２２が連通し（同時に差口２８と受口４５とがセン
ターガイド２９を介して合体し）、水面上に水平に浮き
上がる（図３、図４）。すると、中速度による吊下ろし
ワイヤー８にたるみが生じるので、これをセンサー１０
が検知する。そこで、テンションスイッチ（図示せず）
が作動して、越流工程の低速度化（例えば２〜４ｍ／
ｈ）を図るために、インバータ制御の切替が行われる。

【００２６】これらの作動により、越流樋２１内の越流
パイプ２４に設けたノッチ部２７から上澄水が越流しは
じめ、越流樋２１（越流パイプ２４）→集水ヘッダー２
２→差口２８→受口４５→排出管４１→固定排出管６１
の順で流出が行われ、例えば図３のように最初の水位Ａ
から規定の水位Ｂまで低速度（越流工程速度）で吊下ろ
しを行う。

【００２７】規定水位Ｂに到達するまで上澄水の排出を
行った後は、巻上装置７を駆動してワイヤー８を巻きも
どすと、越流部は上方へ吊り上がる。そこで図１の待機
位置にまで越流部を吊り上げた後、未処理の廃水を回分
槽１に追加注入する。そして、上記したサイクルをくり
返す。

【００２８】

【発明の効果】

（イ）フロートを先端に設置した多数（８本）の越流樋
が水面で広がり、越流面積を広く採れるため、越流時間
が短くても汚泥の巻込みがない。（ロ）上・下二分割方式（越流樋と排出管との分割）の
ため、越流工程完了後、排出管と離して引揚げるが傘を
しぼめる様に折り畳んでいて、水中には可撓管をセット
した排出管のみが残るため、曝気・攪拌時の水流による
装置への影響が発生しない。（ハ）駆動工程は、垂直移動をワイヤーの巻上げ、巻下
ろしで行っており、又越流樋の折り畳みは重力と越流樋
の先端のフロートによる浮力とで水面上で水平に広が
り、更に越流樋と排出管の脱着も同じく重力とフロート
による浮力での接合となっており、故障ケ所が殆どな
い。（ニ）スライド部は、樹脂製の軸受を設け水面の上下動
にも軽く追従できかつシール性も有り、メンテナンスフ
リーである。（ホ）越流樋を放射状に配列する事により、越流範囲を
広くすることが出来、しかもセキ長も長くとれることに
より、流出時間を短縮できる。（ヘ）従来の装置は越流に先だってスカム拡散のための
装置が更に必要であったが、本装置は、越流樋が水面で
広がる時にスカムバッフル及び先端フロートでスカムを
押し流してセットされるために水噴霧等の装置は不要と
なる。（ト）制御回路も極めてシンプルで越流樋の移動と越流
（排出）工程の移動速度の切替は、液面着水時のワイヤ
ーのテンションを捉える事により行うため、排出変化に
よる液面変動にも適確に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の待機時の側面図である。

【図２】本装置の越流準備時の正面図である。

【図３】本装置の使用時（越流工程中）の正面図であ
る。

【図４】越流部と排出部との結合図であって、一部切欠
いた図面である。

【図５】越流部と集水ヘッダーを示す一部を切欠いた図
面である。

【図６】排出部を示す図面である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 21/24 C02F 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】越流部と排出部とからなり、越流部は、集水ヘッダーに放射状に複数本配列してなる
越流樋、集水ヘッダーの下部に設けた差口、及びセンタ
ーガイドからなり、そして越流樋は先端部に配設したフ
ロートと側面部に１又はそれ以上のノッチを穿設してな
る越流パイプとを包含し、集水ヘッダーは越流樋を使用
時には水面上に傘状に拡開するが不使用時にはこれを傘
状に畳むために越流樋を上下方向に回転可動自在に取り
付けるとともに、越流パイプの内部と連通するものであ
り、排出部は、排出管からなるものであるが、センターガイ
ドを介して差口と接続する排出管側受口をその上部に設
け、その下方には待機時に水面に浮上させるためのフロ
ートを設けるとともに、越流開始とともに水位の移動に
追従して越流樋及び排出管のスライドを行うスライド軸
受部を設けてなり、センターガイドを介して差口と受口とを接合せしめるこ
とにより、越流部と排出部とを接続して内部を連通せし
め、そこから上澄水を排出せしめるようにしてなるこ
と、を特徴とする上澄水排出装置。
【請求項２】越流部と排出部とを固着又は着脱自在に
接続してなること、を特徴とする請求項１に記載の装
置。
【請求項３】越流樋は、蝶番、ゴム、合成樹脂エラス
トマー、スプリング、形状記憶体、及び／又は、バラン
ス用ウエイトを用いて集水ヘッダーに上下方向に回転可
動自在に取り付けてなること、を特徴とする請求項１又
は２に記載の装置。
【請求項４】越流樋には、更にスカムバッフルを配設
してなること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の装置。
【請求項５】越流パイプは、断面が円形、だ円形ない
し多角形であり、少なくともその１つの側面に適宜形状
のノッチを１又はそれ以上穿設してなるもの、ないしは
上部を開放した樋状としてなるものであること、を特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】越流部の上方には更に上部装置を設けて
なり、該上部装置は、越流部を吊下するワイヤー、ワイ
ヤー巻胴、減速機付モータを直結した巻上装置を有し、
且つその下部にはワイヤーにテンションをかける滑車、
越流樋着水時にその緩みを検出するためのセンサーユニ
ットを有してなるものであること、を特徴とする請求項
１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】排出部は更に固定排出管に接続してな
り、該固定排出管は、排出部のスライド管と連通する直
立立管と曲管エルボとからなり、曲部を支持台で固定
し、且つ水槽側壁を貫通せしめてなり、内部の上澄水を
水槽外に排出せしめるようにしてなること、を特徴とす
る請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。