JP4412969B2 - 排水処理装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示の計量調整装置は、上流側の処理槽から受け入れた被処理水の一部をオーバーフローにより分岐させることによって被処理水の流量を調整したのち、流量調整がなされた被処理水を下流側の処理槽へと流出させるように構成されている。
ところで、被処理水の処理を行う排水処理装置につき上記のように被処理水の流量調整を行う計量調整装置においては、被処理水の流量調整を円滑に行う構成に関し一層の合理化を図る要請がある。
計量調整装置は、流入部を通じて流入した被処理水の一部を分岐させることによって流量を調整したのち、流量調整がなされた被処理水を流出部を通じて装置外へ流出させる構成を有する。すなわち、流入した被処理水の一部を分岐させることによって、流入量が変動しても流出量を一定に調整することが可能になっている。流入部および流出部は、管状部材や開口等を用いて構成することができる。
本発明に記載の排水処理装置のこのような構成によれば、越流堰および潜り堰を順次移流していく被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を、被処理水が越流堰を越流したのち潜流開口へと流れる過程においてより確実に高めることが可能となる。
そのうえ、本発明に記載の排水処理装置では、越流堰と潜り堰との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口を配置しており、絞り流路によって一旦流れが絞られた被処理水がその直後に当該絞り流路よりも流路断面積の大きい潜流開口を通過することとなるため、被処理水に対し整流作用が付与される。従って、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。このような作用効果は、潜流開口の開口面積を、越流堰と潜り堰との間の絞り流路の流路断面積よりも小さくした構成によっては得難い有利な効果である。
図1に示すように、本実施の形態の排水処理槽100は、処理槽本体101に、ばっ気型スクリーン110、流量調整槽120、計量調整装置200、夾雑物除去槽130、担体流動槽140、担体濾過槽150、消毒槽160、放流ポンプ槽170、汚泥濃縮貯留槽180等が搭載されている。
図1に示すように、排水処理槽100へ流入した汚水(被処理水)は、上記の構成要素によって処理され、処理後の水は放流ポンプ槽170の下流から排水処理槽100外へ放流される一方、夾雑物除去槽130や担体濾過槽150の処理過程で分離・除去された汚泥は、一旦汚泥濃縮貯留槽180に貯留されたのちに排水処理槽100外へ搬出される構成になっている。なお、本実施の形態では、各槽において処理される汚水(被処理排水)および当該汚水の処理過程において流れる水を「被処理水」ないし「水」と記載する。
汚泥引き抜き手段152は、固液分離によって担体濾過槽150の槽底部に堆積した汚泥等の堆積物を引き抜いて汚泥濃縮貯留槽180へと移送する機能を有する手段である。
返還手段154は、被濾過物が濾過されたあとの水を定期的に流量調整槽120へ返還する機能を有する手段である。これら汚泥引き抜き手段152および返還手段154としては、前記の汚泥引き抜き手段132と同様に、移送管内へエアが供給されることでそのエア流によって被処理水を吸入し吐出する既知の構成のエアリフトポンプを用いることができる。
本実施の形態の計量調整装置200は、装置本体201の内部が仕切り壁205〜208によって複数の領域に区画される構成になっている。図2に示す形態では、装置本体201の内部が大別して5つの領域、すなわち第1室210、第2室220、第3室230、第4室240、オーバーフロー室(第5室)250に区画されるようになっている。
また、第1室210に流入した被処理水は、第4室240へと順次流れる過程においてその一部がオーバーフローによってオーバーフロー室250へと移流し、一旦オーバーフロー室250に貯留されたのちオーバーフロー管204を通じてオーバーフロー水として流量調整槽120に戻る構成になっている。一方、オーバーフロー後の残りの被処理水は、第2室220→第3室230→第4室240の順に各室内を流れたのち、流出管203を通じて夾雑物除去槽130へと移流する構成になっている。この流出管203が本発明における「流出部」に対応している。
越流堰212は、流入管202の近傍、すなわち流入管202から流入した被処理水の流れの影響が及ぶ範囲の領域に配置されている。この越流堰212は、水路を底部からせり上げその上端を越流させる構成の堰板(仕切り板)を用いて構成された壁部であり、流入管202から流入した被処理水は、越流堰212の越流縁212aを越えて越流が可能となっている。この越流堰212が本発明における「越流によって被処理水の移流を可能とする第1壁部」に対応している。
潜り堰214は、越流堰212の直後に配置されている。この潜り堰214は、当該潜り堰214を構成する堰板(仕切り板)の底部に側面視が四角形状の開口部分である潜流開口214aを備えた構成の壁部であり、越流縁212aを越えて越流した被処理水は、潜流開口214aを潜って移流することが可能となっている。この潜り堰214が本発明における「第1壁部の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する第2壁部」に対応している。
本実施の形態では、特に越流堰212と潜り堰214との間隔D1が潜流開口214aの開口高さD2を超えないように構成されている。すなわち、本実施の形態では越流堰212と潜り堰214との間隔D1が潜流開口214aよりも狭くなっている。更に、本実施の形態では、越流堰212と潜り堰214との間の流路(絞り流路)の流路断面積S1が、潜り堰214の潜流開口214aの開口面積S2を超えない(S1<S2)ように構成されている。この流路断面積S1が、本発明における「第1壁部と第2壁部との間の流路断面積」に対応しており、開口面積S2が、本発明における「第2壁部の潜流開口の開口面積」に対応している。
また、図4に示すように、仕切り壁207には、溢れ縁205aとほぼ同様の構成の溢れ縁207aが設けられている。これにより、第2室220の被処理水の一部は仕切り壁207の溢れ縁207aを越えてオーバーフロー室250へとオーバーフローすることとなる。この溢れ縁207aは、潜り堰214の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な部位であり、本発明における「第2の分岐部」に対応している。このように本実施の形態の計量調整装置200では、仕切り壁205に形成された溢れ縁205aと、仕切り壁207に形成された溢れ縁207aとの2段でオーバーフローさせて流量調整(計量)を行うようになっている。
上記構成の排水処理装置100において、計量ポンプ122が作動することによって流量調整槽120の被処理水が計量調整装置200へと移送され、流入管202を通じて装置本体201の第1室210に流入する。
図3に示すように、第1室210において流入管202を通じて下向きに流入した被処理水は、図3中の矢印10方向に下降して流れたのち、矢印12方向に流れて越流堰212へと到達する。そして、越流堰212の上流側を矢印14方向(縦方向)へ上昇して流れたのち、越流縁212aを越えて矢印16方向(横方向)へと流れ、越流堰212と潜り堰214との間の領域へ流入する。その後、矢印18方向(縦方向)に下降して流れた被処理水は、潜流開口214aを潜って矢印20方向(横方向)へと流れていく。被処理水をこのような形態によって移流させることによって、水流に対する抵抗を大きくすることが可能となり水頭差を生じさせ易くなる。また、被処理水の縦方向の流れと横方向の流れが交互に組み合わせられるため、被処理水の流速を抑えることができ被処理水が短絡して流れるのを防止することが可能となる。
そのうえ、本実施の形態では、越流堰212と潜り堰214との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口214aを配置しており、絞り流路によって一旦流れが絞られた被処理水がその直後に当該絞り流路よりも流路断面積の大きい潜流開口214aを通過することとなるため、被処理水に対し整流作用が付与される。従って、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。このような作用効果は、潜流開口214aの開口面積を、越流堰212と潜り堰214との間の絞り流路の流路断面積よりも小さくした構成によっては得難い有利な効果である。
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
また、上記実施の形態では、潜り堰214の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な溢れ縁207aを1箇所に設ける場合について記載したが、本発明では、潜り堰214の下流の領域において溢れ縁207aに相当する部位を複数設置することが可能である。
本発明では、「流入部を通じて流入した被処理水の一部を分岐させることによって流量調整したのち、流量調整がなされた被処理水を流出部を通じて装置外へ流出させる構成の計量調整装置であって、
被処理水が移流する経路には、越流によって被処理水の移流を可能とする第1壁部と、前記第1壁部の直後において潜流によって被処理水の移流を可能とする潜流開口を有する第2壁部と、前記第1壁部よりも上流において当該第1壁部側へと流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な分岐部とが設けられており、
前記第1壁部と前記第2壁部との間隔が前記潜流開口の開口高さを超えないように構成されていることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様1)を採り得る。
本態様1に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項1において記載の作用効果と同様に、被処理水の流速を抑えることができ被処理水が短絡して流れるのを防止するのに有効である。また、第2壁部以降における被処理水の移流量を抑えることで計量調整装置自体のコンパクト化を図ることができ、また被処理水の移流量を抑えることで安定した流量調整を行うことが可能となる。
また、本発明では、「態様1に記載の計量調整装置であって、
前記第1壁部と前記第2壁部との間の流路断面積が前記第2壁部の潜流開口の開口面積を超えないように構成されていることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様2)を採り得る。
本態様2に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項2において記載の作用効果と同様に、第1壁部および第2壁部を順次移流していく被処理水のオリフィス効果(絞り効果)を、被処理水が第1壁部を越流したのち潜流開口へと流れる過程においてより確実に高めることが可能となる。そのうえ、本態様2に記載の計量調整装置によれば、第1壁部と第2壁部との間の絞り流路の下流に、当該絞り流路の流路断面積よりも開口面積の大きい潜流開口を配置することによって、絞り流路の下流における被処理水の流れに乱れが生じるのを抑えることが可能となり、被処理水の流量を調整し易くなるという作用効果を奏する。
また、本発明では、「態様1または態様2に記載の計量調整装置であって、
前記第1壁部および分岐部は、前記流入部の近傍に配置される構成であることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様3)を採り得る。
本態様3に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項3において記載の作用効果と同様に、計量調整装置の最上流の部分において被処理水に対しオリフィス効果(絞り効果)を付与するとともに、被処理水の一部を分岐部を通じて分岐させることができるため、計量調整装置自体をよりコンパクトに構成することができ、またより安定した流量調整を行うことが可能となる。
また、本発明では、「態様1〜態様3のいずれかに記載の計量調整装置であって、
前記第2壁部の下流において流れる被処理水の一部が分岐して移流可能な第2の分岐部を備えた構成であることを特徴とする計量調整装置。」という構成(態様4)を採り得る。
本態様4に記載の計量調整装置のこのような構成によれば、請求項4において記載の作用効果と同様に、分岐部と第2の分岐部との少なくとも2段の分岐部によって被処理水を逃がすことができるため、第1壁部の上流に設けられる分岐部のみを用いる場合に比して、きめ細かい流量調整が可能となる。
110…ばっ気型スクリーン
120…流量調整槽
122…計量ポンプ
130…夾雑物除去槽
132,152…汚泥引き抜き手段
140…担体流動槽
150…担体濾過槽
154…返還手段
160…消毒槽
170…放流ポンプ槽
180…汚泥濃縮貯留槽
200…計量調整装置
201…装置本体
202…流入管
203…流出管
204…オーバーフロー管
205,206,207,208…仕切り壁
205a,207a…溢れ縁
205b…移流開口
208a…V字縁
210…第1室
212…越流堰
212a…越流縁
214…潜り堰
214a…潜流開口
220…第2室
230…第3室
240…第4室
250…オーバーフロー室
Claims (2)
- 被処理水の処理経路に配設される第1の槽と第2の槽との間に計量調整装置が装着された排水処理装置であって、
前記計量調整装置は、
被処理水が内部に貯留される装置本体と、
前記装置本体の内部が仕切り壁によってそれぞれ区画された複数の領域と、
前記装置本体の前記複数の領域のうちの第1の領域に接続され、前記第1の槽の水が当該第1の領域へ流れる流入部と、
前記装置本体の前記複数の領域のうち前記第1の領域とは別の第2の領域に接続され、前記第2の領域の水が前記第2の槽へ流れる流出部と、
前記装置本体の前記複数の領域のうち前記第1の領域から前記第2の領域へと流れる水の一部を分岐させて貯留する第3の領域に接続され、前記第3の領域の水が前記第1の槽へ流れるオーバーフロー管と、を備え、
前記第1の槽から前記流入部を通じて前記第1の領域へ流れた水は、前記第3の領域で前記オーバーフロー管によって流量調整された後、前記第2の領域から前記流出部を通じて前記第2の槽へ流れる構成であり、
前記第1の領域には、互いに平行に立設する越流堰及び潜り堰が設けられており、
前記越流堰は、前記流入部を通じて前記第1の領域へ流れた水が、当該越流堰の上端の越流縁を越えて流れるように構成され、
前記潜り堰は、前記第1の領域において前記越流堰の前記越流縁を越えて越流した水が、当該潜り堰の底部にて開口する潜流開口を潜って流れるように構成されており、
前記越流堰と前記潜り堰とが立設する間隔が、前記潜り堰が立設する方向に関する前記潜流開口の開口高さを超えないように構成されていることを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1に記載の排水処理装置であって、
前記計量調整装置は、前記越流堰と前記潜り堰との間の流路断面積が前記潜り堰の前記潜流開口の開口面積を超えないように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
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