JP4112531B2

JP4112531B2 - 路面排水処理槽

Info

Publication number: JP4112531B2
Application number: JP2004207785A
Authority: JP
Inventors: 実畑; 直紀衣川
Original assignee: ケイコン株式会社
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: JP2006028843A

Description

この発明は、車道側溝に設置する路面排水中に含まれる沈殿物あるいは浮遊物を分離除去する路面排水処理槽に関する。

国道その他の自動車道の路面上には、土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、水中に浮遊する粒子状物質いわゆるＳＳや、自動車のタイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の汚濁物質など様々のものが堆積している。これらの汚濁物質は雨天時に路面上から排水施設をとおり、河川や湖沼や沿岸海域などの公共用の水域やあるいは河川や湖沼の周辺の田畑へ流出し、水質汚濁を引き起こす原因のひとつになっている。

路面に堆積した汚濁物質は、降雨時の主に初期の雨水による路面排水となり流出するが、通常、この路面排水には降雨の状態により三つのパターンがあるといわれている。

先ず、第１のパターンは、一定の降雨強度の降水が続く場合である。この場合は、降雨初期には汚濁濃度が高くなっている。しかし、降雨開始２時間後には汚濁濃度は収束する。

第２のパターンは、初期降雨が少なく、その後、急激に降雨が増加する場合である。この場合は、降雨初期に汚濁濃度が高く、一旦汚濁は減少に向かうものの、降雨強度が強くなると再び汚濁は高濃度に上昇する。

第３のパターンは、雨が降ったり止んだりする場合である。この場合は、初期降雨時間が短く、最も雨量が少量であるが、次の降雨時では雨量が多くなる。この場合は、路面上の汚濁物質が流出するのにある程度の降雨水量が必要であるから、初期汚濁濃度よりも次降雨時の汚濁濃度が高くなる。

ところで、上記の三つのパターンがあるものの、路面汚濁物質の大部分は上記の第１ないしは第２のパターンの降雨初期の２時間のファーストフラッシュ水によってその多くが流れだす。その中の特に路面排水中に浮游する粒子状物質であるＳＳ物質は路面汚濁の最も大きな要因となっているものである。そこで、これらのファーストフラッシュ水を選択的に処理して浄化することにより、路面排水の汚濁物質による負荷を大幅に削減して、排水することができる。

このような路面排水のファーストフラッシュ水のみを選択的に貯留して浄化枡に導く装置が開発されている。これは車道側の側溝に設置の既設の排水枡に集水トラフを設け、隣接する歩道の下に貯留・浄化枡を設置し、この貯留・浄化枡に装入した土壌によるろ過・吸着作用によりＳＳ物質の粒子状物質だけでなく、難分解性ＣＯＤを示す溶存性物質を除去するものである。ろ過した排水は貯留・浄化枡の底部の排水パイプにより排水し、既設の排水管に返送、または地下浸透するものである（例えば、非特許文献１参照。）。

さらに、車道の路面に降った雨を路面を経由して側溝に入れ、側溝から側溝脇の沈殿槽に集めて大きなゴミを沈殿除去し、次いでこの排水を隣接の処理槽に入れ、処理槽で排水を一旦下部に落とし、発泡ポリプロピレン粒子のろ材の中を上向きに流して汚濁物質をろ過吸着して除去し、浄化した排水を隣接の排水枡から車道の排水溝へ排出する。処理量を超える排水は、処理を行わずオーバーフロー水として側溝などの排水施設へ排出する（例えば、非特許文献２参照。）。

しかし、これらは都市の車道における降雨の対策に必ずしも優れておらず、また都市型のヒートアイランド現象や都市型洪水に対応するものではなかった。

「ＦＦクリーナー」滋賀県、財団法人琵琶湖・淀川水質安全機構、東レエンジニアリング株式会社、発行、パンフレット「路面排水処理システム」株式会社ホクコン、２００３／０１／１５発行、パンフレット

本発明が解決しようとする課題は、上記した降雨初期のファーストフラッシュの２時間以内の路面排水のファーストフラッシュ水のみを的確に一時貯留しかつ処理して、路面排水のファーストフラッシュ水に含有されている土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、水中に浮遊する粒子状物質いわゆるＳＳや、自動車のタイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の汚濁物質を除去して浄化した処理水を浸透機能を有する砕石層に通して地下の土壌に流出するか、または浄化した処理水を下水に流出するようにし、一時貯留により都市のヒートアイランド現象を緩和し、さらに都市型の洪水に備えた自動車の走行する車道側の側溝に敷設する路面排水処理槽を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、車道側の側溝２に接続され側溝２の上面２ｃの高さ位置に上面壁６を有し、側溝２の底面３より低い位置に底８を有する路面排水の流入する上流側の流入槽７および路面排水を直接排水する下流側の流入槽７の上部の排出槽１１をそれぞれ側溝２に接続して有し、処理した路面排水を流出する流出槽１０と、上流側の流入槽７の上部と流出槽１０の上部と下流側の流入槽７の上部である排出槽１１からなる溢流部３２とから上部槽５を形成し、上部槽５の下部に円形槽１２を配置して下部槽とし、上流の側溝２ａから流入槽７に流入した路面排水の出口９を流入槽７の底８に配設し、円形槽１２の周壁面１３に該出口９から連通する周壁方向の流入口１４を配設して流入した路面排水を円形槽１２の周壁面１３に沿って旋回可能とし、円形槽１２の天井壁１７の中央に流出口２０を開口し、該流出口２０から円形槽２の中段上部に下垂しかつ下垂先端に下方にすそ広がり状に円形槽１２の中心部から槽壁半ばに拡径する上部センターコーン２２を有する環状隔壁２１を配設し、該上部センターコーン２２に上下対称の上方にすそ広がり状で中央開口２４と周囲に環状開口２５を有する下部センターコーン２３を上部センターコーン２２の下部に離間して円形槽１２の中段下部に配設し、下部センターコーン２３の下側の円形槽１２の底１５の側を路面排水に含有の汚濁物の沈殿物分離部１６とし、環状隔壁２１の外周の天井壁１７側を路面排水に含有の汚濁物の浮遊物分離部１８とし、上部槽５の流出口２０の上部に流出槽１０を配設し、流出槽１０の歩道側の隅部下面２７に下部の砕石層２９へ流出する出口２８を開口すると共に流出槽１０の車道側の側壁３０に分離処理した路面排水を下水へ流出する水平管３１を配設したことを特徴とする路面排水処理槽１である。

請求項２の発明では、円形槽１２は、上部センターコーン２２内と下部センターコーン２３の間内にサイフォン吸込口３５を有して上向きの垂直管部３６を有し、環状隔壁２１の上部で水平方向の水平管部３７のサイフォン頂部３８となり歩道側の槽壁１９を抜けて槽外２６で垂直管部３９となって下垂し先端をサイフォン流出口４０として砕石層２９に配置したサイフォン管３４を配設し、サイフォン管３４を水平管３１に付加して分離処理した路面排水を槽外２６に流出する放流管としたことを特徴とする請求項１の手段の路面排水処理槽１である。

請求項３の発明では、路面排水処理槽１はコンクリートブロックから形成され、該コンクリートブロックは上部槽５の上面壁６を形成する上面壁コンクリートブロック４３と、該上面壁コンクリートブロック４３の下側に配置の上部槽５を形成する上部コンクリートブロック４２と、該上部コンクリートブロック４２の下側に配置の円形槽１２を形成する下部コンクリートブロック４１から形成され、下部コンクリートブロック４１上に上部コンクリートブロック４２を積載し、さらに上部コンクリートブロック４２上に上面壁コンクリートブロック４３を積載し互いに連結していること特徴とする請求項１又は２の手段の路面排水処理槽１である。

本発明は、車道側の側溝に接続された円形槽を内部に有する路面排水処理槽を車道脇の歩道の下に埋設し、降雨初期の２時間以内のファーストフラッシュにおける路面排水を集水枡である円形槽に一時貯留し、さらにこの貯留した路面排水に含有される土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、雨水中に浮遊する粒子状物質や、タイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の汚濁物質を円形槽内で路面排水とともに旋回させて沈殿および浮遊により分離除去し、除去した路面排水を砕石層からなる浸透槽に通して地下の土壌に流出および下水道に流出させ、路面排水の浄化に加えて一時貯留による都市のヒートアイランド対策および都市型洪水の対策を可能とし、さらにファーストフラッシュの時間を越えた降雨から発生する路面排水は円形槽をオーバーフローすなわち溢流させることによりバイパスして下流の側溝に通すことで、降雨初期の２時間以内のファーストフラッシュ水に含有される路面汚染物質を的確に分離除去可能とするなど、本発明は優れた効果を奏する路面排水処理槽である。さらに本発明の路面排水処理槽はコンクリートブロックから形成可能とし、この場合、コンクリートブロックは上面壁コンクリートブロックと、上部コンクリートブロックと、下部コンクリートブロックに分割することで、形状が一体のブロックに比して単純化されているので、各コンクリートブロックは成型が容易であり、かつ各ブロックに分割したことでそれぞれ小型化でき、現場への搬送が容易となり、かつ、現場での敷設の際の取り扱いが容易となるなど、本発明は優れた効果を奏するものである。

本発明の実施の最良の形態を以下、図面を参照して説明する。図１〜図６は本発明の実施の形態の路面排水処理槽を示す。

本発明の路面排水処理槽１は、国道その他の自動車の走行する市街地の歩道４を有する車道側の側溝２の地下に敷設し側溝２に接続される。この路面排水処理槽１は剛性で耐久性のある素材から形成されるが、一般的にはコンクリートブロックから形成される。すなわち下部コンクリートブロック４１と上部コンクリートブロック４２と上面壁コンクリートブロック４３から形成される。この場合、上面壁コンクリートブロック４３は路面排水処理槽１の上部槽５の上面壁６に相当する。この上面壁６は側溝２の上面２ｃの高さ位置に設置される。路面排水処理槽１は上流の側溝２ａの路面排水を受け入れる。さらに上面壁コンクリートブロック４３にグレーチング蓋４５を形成し、歩道に流れる路面排水をグレーチング蓋４５から直接上部槽５の流入槽７に受け入れる。一方、路面排水処理槽１は側溝２の底面３より低位の位置に底８を有する路面排水取入れ用の流入槽７および流出用の流出槽１０並びに下流側の流入槽７の上部である排出槽１１を隔壁で区画し、これらを上部槽５としている。さらに上部槽５の下側には路面排水の含有物を分離処理するための円形槽１２が配置されている。この円形槽１２はその外周を面取りにより図４に示すように不要な角部を削いで８角柱としている。

上流側の流入槽７は上流の側溝２ａに配設される。この流入槽７の底８には上流の側溝２ａから流入した路面排水を流出する出口９を開口している。また下流側の流入槽７の上部である排出槽１１は下流の側溝２ｂ側に配設される。これらの流入槽７は歩道面を流れる路面排水を直上の上面壁６のグレーチング蓋４５から直接受け入れて円形槽１２に出口９から流入させる働きをする。そこで上部槽５の下に配置の円形槽１２はその内側の周壁面１３に円周方向に沿う流入口１４を開口して有する。すなわち、流入槽７の底８に開口する出口９はこの流入口１４に連通し、処理する路面排水を出口９から流出し、流入口１４から円形槽１２の周壁面１３に沿って図４に矢印で示す旋回流１４ａの方向に流入旋回させる。

円形槽１２の天井壁１７の中央には上部槽５への流出口２０を開口している。この流出口２０には、円筒状のエンビ管からなる環状隔壁２１が円形槽１２の中段上部に下垂して取り付けられている。下垂した環状隔壁２１の先端には、下方にすそ広がり状に環状隔壁２１の先端中心部から円形槽１２の周壁面１３と環状隔壁２１の外周面との間のほぼ１／２に拡径する上部センターコーン２２を配設している。さらに、この上部センターコーン２２に上下対称形状である上方にすそ広がり状で中央開口２４を有しかつ周囲に円形槽１２の周壁面１３との間に環状開口２５を有する下部センターコーン２３を上部センターコーン２２の下部と離間して円形槽１２の中段下部に配設している。この下部センターコーン２３の下側の円形槽１２の底１５側の領域を路面排水に含有される汚濁物の沈殿物分離部１６とし、環状隔壁２１の外周の天井壁１７側の領域を路面排水に含有の汚濁物の浮遊物分離部１８としている。円形槽１２の底１４の中央部はさらに底凹所１５ａの窪みを設け、保守管理のため沈殿物をバキュームカーの吸い出しパイプにより吸い出す際の汚泥水のたまり場としている。

さらに、流出口２０の上部の上部槽５に流出槽１０を有する。この流出槽１０は図５に見られるように、Ｔ字状の室からなり、その歩道側の左右の隅部下面２７にそれぞれ出口２８を開口している。これらの出口２８の下部の槽外には砕石層２９が配設されており、出口２８から砕石層２９へ分離処理した路面排水を流出する。一方、車道の地下に下水溝が形成されているとき、上記の砕石層２９への出口２８と反対側の流出槽１０の車道側の側壁３０に水平管３１が槽外の下水溝まで設けられ、この水平管３１により分離処理した路面排水を地下の下水へ流出する。流出槽１０とその左右の流入槽７との間を区分する境界壁１９ａは、図５に見られるように、その車道側の部分が側溝２の底面の高さ位置に低く下げられており、この下げられた位置より上の流入槽７や流出槽１０の部分を排出槽１１としている。そして、下記するようにファーストフラッシュを越えた降雨時の大量の路面排水を上流の側溝２ａから受け入れ、円形槽１２を経ずに流出槽１０をオーバーフローすなわち溢流して排出槽１１から下流の側溝２ｂに直接排出する。

他の発明の実施の形態では、円形槽１２の上部センターコーン２２と下部センターコーン２３の間にサイフォン吸込口３５を配設し、このサイフォン吸込口３５から上向きの垂直管部３６を有し、さらに環状隔壁２１の上部で水平方向の水平管部３７であるサイフォン頂部３８となり、円形槽１２の槽壁１９を抜け出て、槽外２６で垂直管部３９となって下垂し、その先端をサイフォン流出口４０として砕石層２９に配設するサイフォン管３４を、上記の歩道側の隅部下面２７の下部の出口２８に付加して分離処理した路面排水を槽外２６に排出するための放流管として設けるものである。このサイフォン管３４を設けることで、円形槽１２で分離処理された路面排水は、最終的にはその水位が上部センターコーン２２と下部センターコーン２３の間に下がるまで流出することが可能となる。

さらに、路面に降った雨のうち、分離処理できる初期降雨の２時間以内のファーストフラッシュの降雨量を越えたとき、上流の側溝２ａから路面排水処理槽１に入った路面排水をこれ以上に円形槽１２に取り入れて処理することなく、直接路面排水処理槽１の上部槽５を通って下流の側溝２ｂに面した流出口３６から下流の側溝２ｂに排出し続ける溢流部２６を上部槽５に配設している。この溢流部２６は上部槽５の上流の側溝２ａに面した流入槽７の上部と処理した路面排水を流出する流出槽１０の上部を経て下流の側溝２ｂに面した流出槽の上部からなる排出槽１１から形成されている。

本発明の上記の実施の形態では、上記したように路面排水処理槽１のその筐体がコンクリートブロックから形成する。すなわち、下部コンクリートブロック４１と、上部コンクリートブロック４２と、上面壁コンクリートブロック４３から形成する。このようにコンクリートブロックは上面壁コンクリートブロック４３と、上部コンクリートブロック４２と、下部コンクリートブロック４１に分割して形成することで、形状を一体型のブロックに比して単純化でき利点があり、これらのコンクリートブロックは成型が容易となる。さらに各コンクリートブロックに分割したことにより、それぞれのコンクリートブロックの大きさを小型化できる。その結果、取り扱いが容易となり、例えば現場への搬送や現場での敷設が容易となる。もちろん、路面排水処理槽１は、このコンクリートブロック以外の、例えば鋳鉄等の十分な剛性と耐久性を有するブロックから形成してもよいことはいうまでもない。

本発明の実施の形態の路面排水処理槽の平面図である。本発明の実施の形態の路面排水処理槽の正面縦断面図である。図２のＡ−Ａ矢視図である。図２のＢ−Ｂ矢視図である。本発明の実施の形態の路面排水処理槽の側面縦断面図である。本発明の実施の形態の路面排水処理槽の上面壁を除去して示す俯瞰斜視図である。

符号の説明

１路面排水処理槽
２側溝
２ａ上流の側溝
２ｂ下流の側溝
２ｃ上面
３底面
４歩道
５上部槽
６上面壁
７流入槽
８底
９出口
１０流出槽
１１排出槽
１２円形槽
１３周壁面
１４流入口
１４ａ旋回流
１５底
１５ａ底凹所
１６沈殿物分離部
１７天井壁
１８浮遊物分離部
１９槽壁
１９ａ境界壁
２０流出口
２１環状隔壁
２２上部センターコーン
２３下部センターコーン
２４中央開口
２５環状開口
２６槽外
２７歩道側の隅部下面
２８出口
２９砕石層
３０車道側の側壁
３１水平管
３２溢流部
３３排出口
３４サイフォン管
３５吸込口
３６垂直管部
３７水平管部
３８サイフォン頂部
３９垂直管部
４０サイフォン流出口
４１下部コンクリートブロック
４２上部コンクリートブロック
４３上面壁コンクリートブロック
４４マンホール蓋
４５グレーチング

Claims

車道側の側溝（２）に接続され側溝（２）の上面（２ｃ）の高さ位置に上面壁（６）を有し、側溝（２）の底面（３）より低い位置に底（８）を有する路面排水の流入する上流側の流入槽（７）および路面排水を直接排水する下流側の流入槽（７）の上部の排出槽（１１）をそれぞれ側溝（２）に接続して有し、処理した路面排水を流出する流出槽（１０）と、上流側の流入槽（７）の上部と流出槽（１０）の上部と下流側の流入槽（７）の上部である排出槽（１１）からなる溢流部（３２）とから上部槽（５）を形成し、上部槽（５）の下部に円形槽（１２）を配置して下部槽とし、上流の側溝（２ａ）から流入槽（７）に流入した路面排水の出口（９）を流入槽（７）の底（８）に配設し、円形槽（１２）の周壁面（１３）に該出口（９）から連通する周壁方向の流入口（１４）を配設して流入した路面排水を円形槽（１２）の周壁面（１３）に沿って旋回可能とし、円形槽（１２）の天井壁（１７）の中央に流出口（２０）を開口し、該流出口（２０）から円形槽（１２）の中段上部に下垂しかつ下垂先端に下方にすそ広がり状に円形槽（１２）の中心部から槽壁半ばに拡径する上部センターコーン（２２）を有する環状隔壁（２１）を配設し、該上部センターコーン（２２）に上下対称の上方にすそ広がり状で中央開口（２４）と周囲に環状開口（２５）を有する下部センターコーン（２３）を上部センターコーン（２２）の下部に離間して円形槽（１２）の中段下部に配設し、下部センターコーン（２３）の下側の円形槽（１２）の底（１５）の側を路面排水に含有の汚濁物の沈殿物分離部（１６）とし、環状隔壁（２１）の外周の天井壁（１７）側を路面排水に含有の汚濁物の浮遊物分離部（１８）とし、上部槽（５）の流出口（２０）の上部に流出槽（１０）を配設し、流出槽（１０）の歩道側の隅部下面（２７）に下部の砕石層（２９）へ流出する出口（２８）を開口すると共に流出槽（１０）の車道側の側壁（３０）に分離処理した路面排水を下水へ流出する水平管（３１）を配設したことを特徴とする路面排水処理槽（１）。
円形槽（１２）は、上部センターコーン（２２）内と下部センターコーン（２３）の間内にサイフォン吸込口（３５）を有して上向きの垂直管部（３６）を有し、環状隔壁（２１）の上部で水平方向の水平管部（３７）のサイフォン頂部（３８）となり歩道側の槽壁（１９）を抜けて槽外（２６）で垂直管部（３９）となって下垂し先端をサイフォン流出口（４０）として砕石層（２９）に配置したサイフォン管（３４）を配設し、サイフォン管（３４）を水平管（３１）に付加して分離処理した路面排水を槽外（２６）に流出する放流管としたことを特徴とする請求項１に記載の路面排水処理槽（１）。
路面排水処理槽（１）はコンクリートブロックから形成され、該コンクリートブロックは上部槽（５）の上面壁（６）を形成する上面壁コンクリートブロック（４３）と、該上面壁コンクリートブロック（４３）の下側に配置の上部槽（５）を形成する上部コンクリートブロック（４２）と、該上部コンクリートブロック（４２）の下側に配置の円形槽（１２）を形成する下部コンクリートブロック（４１）から形成され、下部コンクリートブロック（４１）上に上部コンクリートブロック（４２）を積載し、さらに上部コンクリートブロック（４２）上に上面壁コンクリートブロック（４３）を積載し互いに連結していること特徴とする請求項１又は２に記載の路面排水処理槽（１）。