JP3455571B2 - 長円形水槽の均一攪拌方法 - Google Patents

長円形水槽の均一攪拌方法

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浩輔 大出
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディッチ内に流入する下
水中に含まれる汚れた砂やシルト(以下汚砂という)が
ディッチ内底部の底位置に堆積して嫌気腐敗するのを防
止するようになした長円形水槽の均一攪拌方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】小規模下水処理用として近年オキシデー
ションディッチ法が普及しつつある。このオキシデーシ
ョンディッチ法は、処理場に流入する下水には多量の砂
やし渣が含まれるので、この砂やし渣を沈砂池及び除塵
機により除去した後、キシデーションディッチに流入さ
せ、活性汚泥により有機物を分解除去する方法である。
【発明が解決しようとする課題】
【0003】しかし極めて小規模な施設や初期の施設で
は沈砂地を設けず、マンホールポンプや簡易な砂留程度
の設備を設ける程度である。このため、オキシデーショ
ンディッチにはかなりの量の汚砂が流入し、オキシデー
ションディッチ内底部に堆積し、嫌気腐敗やスカムの原
因となる。このオキシデーションディッチ内に流入する
下水中に含まれる汚砂は砂の表面に有機性の汚泥が付着
してコーティングしたような状態となっているため、無
機の砂ほど重くはないが、見かけ比重は活性汚泥の1.
01〜1.03に比べるとやや重い1.05〜1.10
程度の比重となっている。そのため、オキシデーション
ディッチ内底部には活性汚泥よりも沈降しやすい。この
汚砂が沈降しないように浮遊させて沈澱池へとオーバー
フローさせるためには多大な撹拌流速が必要となる。こ
れは曝気撹拌機の動力を上げることにより可能である。
しかし曝気気の撹拌動力を上げると曝気量も増加するた
め、過曝気状態となり、処理性状が悪化する恐れがあ
る。また条件によっては設備動力を増加させる必要があ
り、消費電力も増大する欠点がある。
【0004】このような欠点を避けるため、従来技術で
はこのオキシデーションディッチ法の曝気槽のコーナー
部形状は水路幅を半径とした半円状の外壁形状とし、中
央仕切壁の端部から半円状の外壁までの距離は水路幅と
等しい距離としていた。すなわち、半円状の外壁の中心
位置に中央仕切壁の端部が位置する構造としていた。そ
のため、コーナー部通過後、水圧が減少し、そのため曝
気槽の直線部で汚砂が堆積するという新たな欠点を有す
るものとなっていた。
【0005】さらに上述のように曝気槽の中央仕切壁付
近では流速が遅くなり、汚砂が堆積することを防止する
ために、曝気槽のコーナー部にその断面が半円状で半径
が水路幅の1/2のガイドウォールを設けている。この
ガイドウォールの円弧の中心位置に、曝気槽の中央仕切
壁の端部が位置する形状としていたので、流速が速くな
り、コーナー部の汚砂の堆積を防止することができる
が、このガイドウォールの抵抗で圧力が減少し、そのた
め曝気槽の直線部で汚砂が堆積するという欠点が生じる
こととなっている。
【0006】さらに、曝気量の調整の必要性から、曝気
撹拌機の運転台数を時間的に変化させることも提案され
ている。この方法に於いては、全台数運転時と小数台数
運転時では、直線部流速の分布が変化する。それにもか
かわらず曝気槽のコーナー部の形状は固定であるため、
全台数運転時に適したコーナー部の形状であっても小数
台数運転時に適した形状とは限らないため、小数台数運
転時にコーナー部の汚砂の堆積が発生したり、また効率
の悪い運転をするという欠点を有していた。但し、全台
数運転時さえも最適なコーナー部の形状であるとは限ら
なかった。
【0007】本発明は、ディッチ内で水流の方向を中央
仕切板を境に180゜変更させる循環水路を持つディッ
チにおいて、コーナー部下流側の水圧の低下や、速度の
低下を防止し、それにより汚砂の堆積を防止してオキシ
デーションディッチの運転することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点を解決
するためになしたもので、オキシデーションディッチ法
において、曝気槽の中央仕切壁端部から槽のコーナー部
外壁内側までの距離または中央仕切壁端部から仕切壁
延長線とガイドウォール内側との交点までの距離を調整
可能にするために設けた出入り可能な整流板を、その曝
気槽内で運転する曝気装置の台数、設置位置及び角度の
変化や曝気力の変化と連動して動作させてオキシデーシ
ョンディッチを運転する。また、曝気槽の中央仕切壁端
部から槽のコーナー部外壁内側までの距離または中央
仕切壁端部から仕切壁延長線とガイドウォール内側との
交点までの距離を調整可能にするために設けた出入り可
能な整流板を、流体の速度分布の計測データと連動させ
て、最良となる位置に自動的に動作させてオキシデーシ
ョンディッチを運転するようにしてオキシデーションデ
ィッチにおける汚砂の堆積防止することを要旨とする。
【0009】
【作用】オキシデーションディッチの曝気槽に、その中
央に設けた中央仕切壁端部から、槽のコーナー部外壁内
側までの距離または中央仕切壁から仕切壁延長線とガイ
ドウォール内側との交点までの距離を調整可能にするた
めに設けた出入り可能な整流板を、その曝気槽内で運転
する曝気装置の台数、設置位置及び角度の変化や曝気力
の変化と連動して動作させてオキシデーションディッチ
を運転するか、また、前記整流板を、流体の速度分布の
計測データと連動させて、最良となる位置に自動的に動
作させてオキシデーションディッチを運転するようにし
ている。これにより、オキシデーションディッチにおけ
る汚砂の堆積を防止する。
【0010】
【実施例】以下本発明の長円形水槽の均一攪拌方法を図
示の実施例に基づいて説明する。オキシデーションディ
ッチの曝気槽(長円形水槽)1は、図1に示すように所
要の大きさ及び形状を有する。例えば曝気槽1内に、図
1に示すように所要の大きさの長円形の循環水路を形成
し、この曝気槽1の水面に機械式の表面曝気機3を設け
る。この表面曝気機3の方式は図示のように、スクリュ
ー形曝気機の他、横軸ロータ状のもの、縦軸ロータ状の
ものが一般的に用いられ、曝気槽の1槽に対し1台また
は2台以上の複数台を適度に設けられる。
【0011】またオキシデーションディッチの曝気槽1
の長手中央部には中央仕切壁を配設し、かつこの中央
仕切壁両端部と曝気槽1の両端部内周面との間には
循環水路を形成するための端水路を形成すると共に、こ
の中央仕切壁の端部に端水路の距離L1を調節可能と
する調整壁5を出没自在にして設ける。そしてこの端水
路の距離L1は中央仕切壁2の壁面から曝気槽1の内周
までの距離L3より大きくでき、最大L3の2倍の寸
法にすることができる。
【0012】調節可能な調整壁5は、曝気装置の運転台
数、設置角度、曝気力のそれぞれの値別に予め最適位置
を確認しておき、曝気装置の台数等を時間的に変化させ
て運転する際、その台数等の操作データに基づき、最適
位置まで油圧シリンダ4等を用いて調整壁5を移動させ
る。例えば曝気装置の運転台数1台、角度30度、出力
3.7kw(定格)の場合、調整壁5はその端からL1
=3*1.2とする。また運転台数1台、35度の時は
L1=L3*1.3とする。
【0013】次に上述の如く構成した本発明のオキシデ
ーションディッチの動作・作用について説明する。曝気
装置の運転台数、設置角度、曝気力の時間的変更操作が
行われた際、調節可能な調整壁5を入り端から出端まで
ゆっくりと動かす。別途設けられた流速センサーまたは
圧力センサーによる流速データが最良値であったときの
調整壁5の位置を記憶装置にデータとして取り込み、調
整壁5をその位置に再度動かす。
【0014】調整機5を動かす手段は、その動作量を確
認できるリニアエンコーダー付油圧シリンダー4等を用
いる。そして流速センサーまたは圧力センサーでは、槽
全体の流速または圧力を測定するのではなく、効率の評
価に適した位置と数量を予め検討しておき、その位置に
1箇所以上のセンサーを設ける。この時の調整壁5の位
置は、その時の曝気装置の運転台数、設置角度、曝気力
における最良値であるばかりでなく、流体の温度、粘
性、その他の条件も含めて、結果的に最良の効率を出し
ているときの位置である。但し次の曝気装置の運転台
数、設置角度、曝気力の操作量の変更があるまでは、調
整壁5の位置は変えない。これは流体の温度、粘性、そ
の他の条件は時間的に変化しているが、調整壁5を入り
端から出端までゆっくりと動かす時間(センシング時
間)を短くしたいためで、センシング中は効率がよいと
は限らないためである。
【0015】次にオキシデーションディッチ法による曝
気槽の従来形の方法を図4の(2)に示し、本発明によ
り調整壁5の位置を変化させた場合を図4の(1)に示
す。また本発明のa部(コーナー部cより上流側)とb
部(コーナー部cより下流側)の静圧と流速について、
物理モデルを用いて計算した結果をそれぞれ図5に示
す。つまり曝気装置を2台とも(両側で4台)運転した
場合においては、調整壁5の位置は図4の(2)より図
4の(1)の方が損失が小さいことから、よりよい位置
であることがわかる。つまり調整壁5の位置を変えるこ
とにより、最適な位置が1つ決まる。これをOPの位置
とする。
【0016】但しこれは曝気装置を2台とも(両側で4
台)運転した場合においてであり、1台運転(両側で2
台)した場合には、コーナー部cより上流側の流速分布
が図6の(1)のようになるため、調整壁5の出入り寸
法の最適な位置、OPの位置とは別の位置になる(変わ
る)。同様に曝気装置の設置角度を変化させた場合や曝
気力を変化させた場合にも調整壁5の出入り寸法を運転
台数、設置角度及び曝気力の変化にともない、常に最適
な位置に移動させることにより、コーナー部cより下流
側の減圧を常に防止しようとするものである。
【0017】調整壁5を最適な位置に動かす方法とし
て、運転台数、設置角度、及び曝気力別最適位置データ
を予め作成しておき、そのデータの通りに調整壁5を手
動または自動で動作させる方法がある。ここでいう設置
角度とは平面でみた角度であるが、垂直方向の角度を時
間的に変化させる場合はその角度別データも必要とな
る。また1つのシステムにおいてこれらをすべて時間的
に変化させることはほとんどなく、例えば台数のみ、設
置角度のみであるが、実施例としてこれらすべてを含ん
だものを挙げておく。
【0018】もう一つの方法は、曝気装置の運転台数、
設置角度、曝気力の時間的変更操作が行われた際、調節
可能な調整壁5を入り端から出端までゆっくりと動か
す。別途設けられた流速センサー6または圧力センサー
による流速データが最良値であったときの調整壁5をそ
の位置に再度動かす。調整壁5を動かす手段は、その動
作量を確認できるリニアエンコーダ付油圧シリンダー等
を用いる。
【0019】
【発明の効果】本発明長円形水槽の均一攪拌方法は、曝
気槽の中央仕切壁端部から、槽のコーナー部外壁内側ま
での距離または中央仕切壁から仕切壁延長線とガイドウ
ォール内側との交点までの距離を調整可能にするために
設けた出入り可能な整流板を、その曝気槽内で運転する
曝気装置の台数、設置位置及び角度の変化や曝気力の変
化と連動して動作させてオキシデーションディッチを運
転するようにしたため、水流の曝気槽のコーナー通過後
のエネルギー損失が小さく、水路内の幅方向の流速の差
が小さくなり、また汚水と共にディッチに流入する汚れ
た砂やシルトなどの微細な粒子の堆積圧密を防止し、少
ないエネルギーでディッチ内の活性汚泥に悪影響を及ぼ
すことなく、堆積した汚砂による嫌気腐敗やスカムの発
生を未然に防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明長円形水槽の均一攪拌方法の一実施例を
示す平面図である。
【図2】本発明の異なる実施例を表すオキシデーション
ディッチの平面図である。
【図3】同側面図である。
【図4】本発明の説明図(1)と従来技術(公知例)
(2)である。
【図5】本発明によるコーナー部より上流側とコーナー
部より下流側の静圧と流速との関係を示すグラフ図であ
る。
【図6】本発明によるモータを1台と2台とした場合の
初速の比較図である。
【図7】本発明による流速圧力とコーナー部の距離との
関係図である。
【符号の説明】
1 曝気槽 2 中央仕切壁 3 曝気機 4 シリンダ 5 調整壁 6 センサー7 ガイドウォール

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オキシデーションディッチ法において、
    曝気槽の中央仕切壁端部から槽のコーナー部外壁内側ま
    での距離または中央仕切壁端部から仕切壁延長線とガ
    イドウォール内側との交点までの距離を調整可能にする
    ために設けた出入り可能な整流板を、その曝気槽内で運
    転する曝気装置の台数、設置位置及び角度の変化や曝気
    力の変化と連動して動作させてオキシデーションディッ
    チを運転するようにしたことを特徴とする長円形水槽の
    均一攪拌方法。
  2. 【請求項2】 オキシデーションディッチ法において、
    曝気槽の中央仕切壁端部から槽のコーナー部外壁内側ま
    での距離または中央仕切壁端部から仕切壁延長線とガ
    イドウォール内側との交点までの距離を調整可能にする
    ために設けた出入り可能な整流板を、流体の速度分布の
    計測データと連動させて、最良となる位置に自動的に動
    作させてオキシデーションディッチを運転するようにし
    たことを特徴とする長円形水槽の均一攪拌方法。
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