JP4392327B2 - 汚水平準化装置 - Google Patents

Description

本発明は、集合住宅等の建物から公共下水道に排出される汚水が所定汚水量（下水道計画汚水量）を超えないように調整する汚水平準化装置に関し、詳しくは、汚水平準化装置のオリフィス桝に汚物の滞留による排水機能が低下しないようにし、汚物の堆積による悪臭の発生を抑制し得る清掃機能を備えた汚水平準化装置に関するものである。

下水道施設は、将来予測をしながら下水道計画に基づいて敷設されているものの急激な環境の変化に対して即座に対応するのは困難である。下水道施設には、その対象地域に応じた時間最大汚水量、或いは下水道計画汚水量（Ｑ）が定められており、下水道計画汚水量（Ｑ）に応じた汚水量を排出し得る下水道施設とする必要がある。このような下水道施設としては汚水平準化装置がある。汚水平準化装置は建物敷地内に設定され、汚水の排出量の少ない時間帯に汚水を公共下水道に排水するようにした施設である。

汚水平準化装置は、建物から排出される汚水を平準化して公共下水道に排水する装置であり、図５を参照して説明すると、建物から排出される汚水は汚水流入管Ｌ１を通してオリフィス桝２０に送り込まれ、所定汚水量を超えないようにオリフィス口２４から排水管Ｌ４から公共桝を通して公共下水道へ排水されている。越流堰２１を超えた汚水は送水管Ｌ３を通して一時貯留槽に貯留し、建物から排出される汚水量が減少した際、一時貯留槽に貯留された汚水を返送ポンプで汲み上げて返送管Ｌ３を通してオリフィス桝２０に送水し、公共下水道に排水する。（例えば、特許文献１参照）

特願２００３−２７０１４１号（明細書全文，図面の図１，図２）

上記汚水平準化装置は、下水道計画汚水量（Ｑ）に則った汚水の公共下水道への排水が可能であり、極めて効果的である。しかし、建物の用途、例えば住宅系、業務系等で多少の違いがあるが、集合住宅等の建物から排出される汚水には、雨水、汚物、食品雑物、土砂、雑木、或いは繊維状物など、雑多のものが混入して排出されている。汚水平準化装置のオリフィス桝には、図５に示したように、オリフィス桝２０内に一時貯留槽からの返送汚水を整流する整流板２２が設けられており、オリフィス桝内の汚水の流れを矢印で示した。一時貯留槽からの返送汚水は整流板２２に当たって、オリフィス桝２０内に渦状の流れが発生し、比重の大きい砂等が堆積し、これに汚水に混入する食品雑物等の固形物や繊維状物などの汚物が引っ掛かり、オリフィス桝２０内の中央部分に堆積し、悪臭が発生する要因となる堆積物Ｍの定期的な除去作業を行う必要があり、管理維持費が高騰する欠点があり、清掃が容易な汚水平準化装置が望まれていた。

本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであって、建物から排出される汚水をオリフィス桝を通して平準化し公共下水道に排出する汚水平準化装置において、汚物の堆積による悪臭の発生が抑制でき、オリフィス桝内の清掃が簡便であるか、清掃を殆ど行わなくても良好な平準化排水機能を維持できる汚水平準化装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を達成するためになされ、請求項１の発明は、建物から排出される汚水がオリフィス桝に流入し、該オリフィス桝に設けられた越流堰を超えた汚水を一時貯留槽に貯留し、前記建物から排出される汚水量が減少した際、前記一時貯留槽に貯留された汚水を返送ポンプで汲み上げて前記オリフィス桝に送水し、オリフィス口から公共下水道に排水するようにし、該公共下水道への汚水量を平準化する汚水平準化装置において、
前記オリフィス桝が、汚水流入口から流出オリフィスに向かう排水溝を設けた平準化水路と、前記返送ポンプからの返送汚水の一部を前記オリフィス口に排水する汚水流路と、前記返送汚水の流れを反転させて前記平準化水路に流し込む汚水反転板とを設けたことを特徴とする汚水平準化装置である。

また、請求項２の発明は、前記汚水反転板に遮られて流れが反転した返送汚水を前記平準化水路に流し込む整流板又は壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚水平準化装置である。

また、請求項３の発明は、前記平準化水路の前記オリフィス口近傍の流量断面積を狭める斜側壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水平準化装置である。

請求項１の発明では、建物から排出される汚水がオリフィス桝に流入し、該オリフィス桝に設けられた越流堰を超えた汚水を一時貯留槽に貯留し、前記建物から排出される汚水量が減少した際、前記一時貯留槽に貯留された汚水を返送ポンプで汲み上げて前記オリフィス桝に送水し、オリフィス口から公共下水道に排水するようにし、該公共下水道への汚水量を平準化する汚水平準化装置において、
前記オリフィス桝が、汚水流入口から流出オリフィスに向かう排水溝を設けた平準化水路と、前記返送ポンプからの返送汚水の一部を前記オリフィス口に排水する汚水流路と、前記返送汚水の流れを反転させて前記平準化水路に流し込む汚水反転板とを設けたことを特徴とする汚水平準化装置であるので、建物の敷地内から公共下水道へと排水される汚水量が極端に変動し、たとえ水量が減少したとしても汚水が排水溝を流下するので、汚水に混在する汚物（固形物等）を公共下水道に流すのに充分な流れを確保することが可能である。たとえ、排水溝に汚物が残留したとしても、返送汚水を返送ポンプからオリフィス桝に流し込む際に、返送汚水の一部は返送水流路からオリフィス口方向へと流れて、オリフィス口を洗浄するとともに、汚水反転板により返送汚水の流れが反転し、さらに壁に遮られポンプ噴出の流速を十分に減勢し、汚物を流下させるのに十分な流量を確保しつつ平準化水路に流し込むことができ、オリフィス桝内を洗浄することができると同時にオリフィス口への接近流速を落とし、しかもオリフィス桝内に渦流を発生させることなく、オリフィス桝内の流況を安定させて排水される水量の抑制効果を発揮することができる。

従って、建物側に設置された汚水平準化装置は、汚水量が少ない場合であっても汚水が排水溝を流下し、残留汚物が堆積するのを防止することができるとともに、返送汚水で平準化水路を洗浄することが可能であり、悪臭の発生を防止することができるし、定期的な洗浄作業を簡略化することができるか、或いは洗浄作業を行う必要が無くなり、汚水平準化装置の利用価値を高めることができる。さらに、下水道計画汚水量（Ｑ）が達成され、公共下水道への負荷を軽減することができる効果を有する。

また、請求項２の発明では、前記汚水反転板に遮られて流れが反転した返送汚水を前記平準化水路に流し込む整流板又は壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚水平準化装置であるので、簡便な方法によって、返送汚水をオリフィス桝内に送水する毎にオリフィス桝内を洗浄することができ、悪臭の発生を抑制することができるし、管理維持費用が安価になり、汚水平準化装置の利用価値を高めることができる。

また、請求項３の発明は、前記平準化水路の前記オリフィス口近傍の流量断面積を狭める斜側壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水平準化装置であり、平準化水路に流れる汚水量は、時間帯により少ない場合や中程度、或いは越流壁を越える程度に大流量となることがあり、殊に汚水量が中程度の場合であってもオリフィス口近傍の流量断面積を斜側壁を設けて狭めることにより、オリフィス口近傍での流速を高めて、汚物（砂等の固形物）を押し流す効果を高めることができる。すなわち、オリフィス桝内に残留する汚物による悪臭の発生を抑制する効果が得られる。因みに、汚水量が少ない場合は排水溝を汚水が流下するので汚物を押し流す効果が高められて同様の効果が得られる。また、汚水量が越流壁を越える程度に大流量となれば、越流壁を越えた越流汚水が一時貯留槽に流れ込み貯留され、排水される汚水量が少ない時間帯に一時貯留した汚水をオリフィス桝に返送することによって、汚水の排水量の平準化効果が得られる。

以下、本発明に係る汚水平準化装置の実施の形態について図面を参照して説明する。先ず、本発明の汚水平準化装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。

図１において、１は建物を示し、２は公共下水道を示し、汚水平準化装置は建物１側の敷地内に設置される。建物１から排出される汚水は、汚水流入管Ｌ１を通してオリフィス桝３に流入し、オリフィス桝３に流入した汚水はオリフィス口３ａから流出管Ｌ４を通して公共下水道２に排水される。オリフィス桝３の越流堰３ｂから溢れ出す汚水は、流路Ｌ２を通して一時貯留槽４に送り込まれ、一時貯留槽４の汚水は建物１からの排水量が減少する時間帯に返送ポンプ５を駆動して汲み上げ、汚水返送管Ｌ３からオリフィス桝３に送り込まれ、公共桝６及び下水道管７を経て公共下水道２へと排水される。オリフィス桝３にはオリフィス口３ａが設けられ、公共下水道２に排出される汚水が所定汚水量（例えば、下水道計画汚水量：２Ｑ）を超えないように汚水量が抑制されて排出する。一時貯留槽４には返送ポンプ５及びその排水制御装置９が設けられ、返送ポンプ５は排水制御装置９により制御され、返送ポンプ５の駆動間隔等を設定している。また、一時貯留槽４の水位を検出する水位検出手段８が設置され、水位検出手段８からに水位検出信号が排水制御装置９に入力され、返送ポンプ５の駆動制御に利用される。

なお、オリフィス桝３の越流堰３ｂを境に一時貯留槽４が形成されている場合、流路Ｌ２は越流堰３ｂと共通部分となる。また、オリフィス桝３は、集中豪雨などのように、オリフィス桝３内の水量が急激に増す場合、オリフィス口３ａが設けられている堰を超えて公共下水道２に排出するように工夫されている。

次に、図２〜図４を参照してオリフィス桝について説明する。オリフィス桝３には一時貯留槽４が隣接して設置され、オリフィス桝３と一時貯留槽４との境界部に越流堰３ｂが設けられ、オリフィス桝３に流入する汚水量が、オリフィス口３ａから排出される汚水量を超えると、オリフィス桝３内の水位が上昇し、余剰汚水が越流堰３ｂを越えて流路Ｌ２を通し、一時貯留槽４に流入する。即ち、所定汚水量（下水道計画汚水量（２Ｑ））を超える量の汚水がオリフィス桝３に流入すると、汚水は越流堰３ｂを越えて一時貯留槽４に流入する。

オリフィス桝３には平準化水路３ｃが設けられている。平準化水路３ｃには、汚水流入管Ｌ１の汚水流入口からオリフィス口３ａへの汚水流下方向に沿って排水溝３ｄが設けられ、平準化水路３ｃの一方の側には越流堰３ｂが設けられ、他方の側には整流ブロック３ｆがそれぞれ平準化水路３ｃに平行に設けられ、整流ブロック３ｆを鋏んで平準化水路３ｃと平行に返送水流路３ｅが設けられ、返送水流路３ｅの排出口がオリフィス口３に開口している。また、平準化水路３ｃのオリフィス口３ａの近傍には、オリフィス口３ａに向かうに連れて徐々に流路幅を狭めたテーパー状の流路となるように斜側壁３ｇが両側に設けられ、オリフィス口３ａ近傍での汚水流速が増大するようにしている。平準化水路３ｃは汚水量に応じて流路が三段階となるように階段状となっており、汚物の押し流し効果を高めている。

返送水流路３ｅの汚水上流側には汚水返送管Ｌ３の返送汚水排出口１０が設けられ、返送汚水排出口１０の下流側に汚水反転板１１が設けられ、汚水反転板１１の下端に開口部１１ａが設けられている。この開口部１１ａからは、所定量の返送汚水が返送水流路３ｅに噴出して流れ出る。返送水流路３ｅの汚水上流側（後方）に設けられた汚水返送管Ｌ３の後方に平準化水路３ｃ側に向いた整流板１２が設けられている。整流板１２は、汚水反転板１１により堰き止められた返送汚水が反転して整流板１２により平準化水路３ｃに流れ出るように設けられている。また、オリフィス桝３の越流堰３ｂの前面を返送汚水により清掃するための汚水配出管１２が設けられている。

因みに、建物から排水される汚水量は、時間帯により少ない場合や中程度、或いは越流壁３ｂを越える程度に大流量となることがあり、平準化水路３ｃは、このような汚水量に対応した階段状排水路であり、水量が少ない場合、排水溝３ｄを流下するので汚物を押し流す効果を高め、汚水量が中程度の場合はオリフィス口３ａ近傍の流量断面積を両側に設けた斜側壁３ｇで狭めることにより、オリフィス口近傍での流速を高めて汚物（砂等の固形物）を押し流す効果を高めている。すなわち、オリフィス桝３内に残留する汚物を押し流すことによって、悪臭の発生を抑制することができる。また、汚水量が越流壁３ｂを越える程度に大流量となれば、越流壁３ｂを越えた越流汚水が一時貯留槽４に流れ込み貯留され、排水される汚水量が少ない時間帯に一時貯留した汚水をオリフィス桝３に返送することによって、汚水量の平準化効果を得ることができるとともに、オリフィス桝３内を洗浄することができる。

本実施形態の汚水平準化装置のオリフィス桝３は、汚水流入管Ｌ１の汚水流入口からオリフィス口３ａに至る排水溝３ｄが平準化水路３ｃに設けられており、排水溝３ｄは断面形状がＵ字型或いは半円型の溝が好ましい。また、排水溝３ｄの中心線は、汚水流入管Ｌ１の汚水流入口及びオリフィス口３ａの中心であり、汚水に混じる土砂を含む汚物が排水溝３ｄに流れ込み、汚水量が小流量時であってもこの排水溝３ｄを流れる汚水量を清掃可能な流量に確保することができ、平準化水路３ｃを常時清掃することができる。しかも、以下に説明するように、汚水の流れにより残留汚物を押し流して清掃することが可能であり、新たな汚水がオリフィス桝３内に流入して汚物の堆積を解消し、悪臭の発生を防止している。

図４を参照し、本実施形態の返送汚水によるオリフィス桝３内の洗浄について、詳細に説明する。図４（ａ）は、返送汚水排出口１０から返送汚水が返送ポンプ５によりある程度の水圧で排出され、返送汚水が汚水反転板１１の下端の開口部１１ａから噴出して返送水流路３ｅを通過し、オリフィス口３ａに流れ込みオリフィス口３ａを洗浄する。この時の返送汚水はオリフィス口３ａに向かって真横からオリフィス口３ａに流れ込むために洗浄が効果的に行われる。

さらに、返送汚水の排出量が増加すると、図４（ｂ）に示したように、汚水反転板１１の下端の開口部１１ａから一定量の返送汚水が返送水流路３ｅを流れ、返送汚水の大半は汚水反転板１１に堰き止められ、跳ね返って流れが反転し、十分に減勢してから整流板１２により平準化水路３ｃへと流し込むことでオリフィスにより、公共下水道に流れ出る汚水量を抑制している。同時に、オリフィス桝３内の水位が上昇し、上記洗浄用汚水の流速が減速され、オリフィス口洗浄が終了する。平準化水路３ｃに流れ込む返送汚水の水量は、平準化水路３ｃに残留する汚物を押し流し得る流量であり、オリフィス桝３内の平準化水路３ｃを洗浄することができる。図４（ｃ）に示したように、この平準化水路３ｃに流れ込む返送汚水の流況は、汚水流入管Ｌ１からオリフィス桝３に流れ込む汚水が整流ブロック３ｆや平準化水路３ｃに沿った平行な流れ方をし、オリフィス桝３内に渦巻き流が発生するのを防止している。この時、新たな汚水がオリフィス桝３に流入すると、返送汚水に遮られて図４（ｃ）の破線の矢印のように越流堰に導かれ一時貯留槽に流入する。この結果、貯留槽内の古い汚水は公共下水道に流れ、一時貯留槽内に新しい汚水が流入して新旧汚水が置換が行われる。

このような返送汚水による洗浄は排水制御装置９により一時貯留槽内の水位を監視しながら自動的に繰り返し行われる。このような清掃は、オリフィス桝内の汚水の入れ替えを行うと同時に、一時貯留槽内の汚水の入れ替えが行われ、汚水の貯留時間を短縮して、硫化水素等の悪臭の発生防止に効果が得られる。また、このような清掃作用により、オリフィス桝３内の人手による洗浄作業を行う回数を低減することができるか、或いは行う必要がなくなり、汚水平準化装置の管理維持費を安価なものとして汚水平準化装置の価値を高めることができる。無論、排水制御装置９を人為的に操作し、このような返送汚水による清掃を自動的に行うことも可能であり、洗浄が簡便なものとなる。

なお、オリフィス桝３内は、平準化水路３ｃの角部を斜壁構造１３とするか、或いは曲面内壁として残留汚物が堆積しないようになされており、このような構造により汚物が堆積し難いものとすることは言うまでもない。

本発明の活用例としては、建物から排出される汚水を平準化して公共下水道へ排出することができ、公共下水道への負荷を軽減することができ、しかも小さな敷地内であっても設置することができ、汚水の汚水平準化装置にオリフィス桝３の洗浄機能を付加することにより、管理維持経費が安価なものとなり、利用価値が高い。

本発明に係る汚水平準化装置の実施形態を示すブロック図である。 本実施形態のオリフィス桝の概略平面図である。 （ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。 本実施形態の汚水平準化装置における返送汚水による洗浄方法を説明する図であり、（ａ）は返送汚水が噴出してオリフィスを洗浄する際の流れを示し、（ｂ）は残留汚物の洗浄を示し、（ｃ）は新たな汚水が流れ込むを示す図である。 従来のオリフィス桝を示す平面図である。

符号の説明

１ 建物
２ 公共下水道
３ オリフィス桝
３ａ オリフィス口
３ｂ 越流堰
３ｃ 平準化水路
３ｄ 排水溝
３ｅ 汚水返送路
３ｆ 整流ブロック
３ｇ 斜側壁
４ 一時貯留槽
５ 返送ポンプ
６ 公共桝
７ 下水道管
８ 水位検出手段
９ 排水制御装置（排水制御手段）
１０ 返送汚水排出口
１１ 汚水反転板
１１ａ 開口部
１２ 整流板
Ｌ１ 汚水流入管
Ｌ２ 流路
Ｌ３ 送水配管
Ｌ４ 流出管

Claims (3)

1. 建物から排出される汚水がオリフィス桝に流入し、該オリフィス桝に設けられた越流堰を超えた汚水を一時貯留槽に貯留し、前記建物から排出される汚水量が減少した際、前記一時貯留槽に貯留された汚水を返送ポンプで汲み上げて前記オリフィス桝に送水し、オリフィス口から公共下水道に排水するようにし、該公共下水道への汚水量を平準化する汚水平準化装置において、
   前記オリフィス桝が、汚水流入口から流出オリフィスに向かう排水溝を設けた平準化水路と、前記返送ポンプからの返送汚水の一部を前記オリフィス口に排水する汚水流路と、前記返送汚水の流れを反転させて前記平準化水路に流し込む汚水反転板とを設けたことを特徴とする汚水平準化装置。
2. 前記汚水反転板に遮られて流れが反転した返送汚水を前記平準化水路に流し込む整流板又は壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚水平準化装置。
3. 前記平準化水路の前記オリフィス口近傍の流量断面積を狭める斜側壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水平準化装置。

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