JP4850443B2 - 臭気性イオウ化合物除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧送式下水システムのマンホール場等において、空気中の臭気性イオウ化合物を除去する臭気性イオウ化合物除去装置に関する。

ポンプ等によって汚水を圧送する圧送式の下水システムにおいては、圧送管内が嫌気的条件となることによって、汚水がマンホール場等に吐出される際に、硫化水素やメルカプタン（チオール）等の臭気性イオウ化合物が空気中に放出される場合がある。近年、そうした臭気性イオウ化合物による臭気や腐食が問題となっている。

例えば特許文献１には、マンホール場における硫化水素ガスの発生を抑制するために、圧送管の下流端部でその圧送管内に硫化水素の除去薬品を注入することによって、硫化水素ガスの発生を抑制する方法が開示されている。
特開２０００−２２９２９１号公報

ところで、上記特許文献に開示された方法では硫化水素ガスの発生を抑制することができるものの、マンホール場での硫化水素ガスの発生を完全に阻止することは困難である。しかしながら、上記特許文献にはマンホール場内の空気中に放出された臭気性イオウ化合物に対する対策がない。

また、上記特許文献に開示された方法では、薬品代や、その薬品を供給するポンプを運転するため電気代が必要となり、ランニングコストが高くなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところはマンホール場における空気中の臭気性イオウ化合物の除去を低ランニングコストで可能にする装置を提供することにある。

本発明の臭気性イオウ化合物除去装置は、マンホール場内に設置されかつ、該マンホール場内の臭気性イオウ化合物を含む空気を吸気管を介して吸引する吸引力発生部と、上記吸気管に取り付けられかつ、該吸気管を介して吸引される空気と接触して該空気中の臭気性イオウ化合物を除去する除去剤を有するイオウ化合物除去部と、を備える。

そして、上記吸引力発生部は、上記吸気管から吸引しかつ、上記臭気性イオウ化合物が除去された空気を、上記マンホール場内において汚水内に供給する空気供給部に構成されている。

この構成によると、マンホール場内に設置された吸引力発生部（空気供給部）が、吸気管を介してマンホール場内の空気を吸引することによって、その吸気管に取り付けられたイオウ化合物除去部によって、吸気管を介して空気を吸引する際に除去剤と空気とが接触し、吸引した空気中の臭気性イオウ化合物が除去剤によって除去される。これによって、マンホール場の臭気を防止することができる。

また、空気供給部が吸気管を介して吸引した空気を汚水内に供給することによって汚水の嫌気化が抑制され、臭気性イオウ化合物の空気中への放出が防止される。従って、この臭気性イオウ化合物除去装置は、臭気性イオウ化合物の空気中への放出の防止と、空気中の臭気性イオウ化合物の除去と、を同時に行い得る。

ここで、上記空気供給部は、上記マンホール場に接続される圧送管の吐出口に設けられ、当該空気供給部内を汚水が流れる際のエゼクタ効果によって上記吸気管から吸引した空気を上記汚水内に供給した後に、上記マンホール場に吐出するエゼクタ装置からなる、としてもよい。上記エゼクタ装置が設置されるマンホール場は、水中ポンプが配置されたマンホールポンプ場であっても、マンホールポンプ場からの圧送管が接続される圧送先マンホール場であってもよい。

つまり、上記空気供給部は、圧送管内を圧送される汚水の速度エネルギの一部を圧力エネルギに変換し、当該圧力エネルギによって吸気管から空気を吸引して、汚水に空気を供給する（エゼクタ効果）。このことにより、圧送管内で嫌気化した汚水を瞬時に好気化してマンホール場に吐出することができる。また、上記エゼクタ装置を圧送管の吐出口に設けることによって、圧送管内で嫌気化した汚水を好気化して吐出することができ、臭気性イオウ化合物の放出を抑制する上で効果的である。

また、エゼクタ装置は、汚水に空気を供給するための動力源が不要であるため、小型化されると共に受電が必要なくなり、その設置が容易である上に、ランニングコストの低減化が図られる。

そうして、動力源が不要なエゼクタ装置の吸気管に、イオウ化合物除去部を取り付けることによって、空気中の臭気性イオウ化合物の除去をも動力源無しで行うことが可能になる。また、イオウ化合物除去部をマンホール場内に設置されることで、地上スペースを確保する必要がなくなる。

上記エゼクタ装置は、上記圧送管の吐出口に内挿される内挿部と、取付ブラケットと、を備えていて、上記内挿部が上記圧送管の吐出口に内挿された状態で、上記取付ブラケットを介して上記マンホール場の内壁に着脱可能に固定されている、としてもよい。

つまり、上記エゼクタ装置を既設の圧送管に後付け可能にしてもよい。そのことに伴い、上記エゼクタ装置の吸気管に取り付けられるイオウ化合物除去部も、既設のマンホール場に後付け可能になる。

上記空気供給部は、上記マンホール場内の水中に浸漬される羽根車と、該羽根車を回転させる水中モータと、を有していて、上記羽根車の回転による吸引力によって上記吸気管から吸引した空気を上記汚水内に供給する撹拌装置からなる、としてもよい。

このことによって、マンホールポンプ場内の汚水は撹拌装置によって撹拌されるため、汚物の堆積やスカムの付着が防止される。また、汚水内に空気が供給されることによって汚水の嫌気化が抑制され、臭気性イオウ化合物の空気中への放出が抑制される。そして、上記撹拌装置の駆動に伴い吸気管を介して空気を吸引する際に、イオウ化合物除去部によってマンホールポンプ場内の空気中の臭気性イオウ化合物が除去されるため、臭気の発生が効果的に防止される。また、攪拌装置の動力によって空気と除去剤とを接触させることができるため、イオウ化合物除去部専用の動力源が不要であり、その分ランニングコストは低下する。

上記吸気管は、その空気取入口が上記マンホール場内に汚水を吐出する吐出口の近傍に配置されている、ことが好ましい。

臭気性イオウ化合物は、圧送管内において嫌気化した汚水がマンホール場内で吐出される際に空気中に放出されるため、汚水の吐出口付近はイオウ化合物の濃度が高くなる。これに対し、上記の構成では、その吐出口近傍に空気取入口を配置することによって、イオウ化合物濃度の高い空気を吸引してイオウ化合物を除去することができ、イオウ化合物の除去を効率的に行い得る。

上記除去剤は、再生可能な臭気性イオウ化合物吸着剤である、ことが好ましい。除去剤を再生して繰り返し使用することにより、環境負荷が軽減する。

その場合に、上記イオウ化合物除去部は、上記臭気性イオウ化合物吸着剤が充填された収容ケースを有しており、上記収容ケースは、上記吸気管に対して着脱可能に取り付けられる、とすることが好ましい。

臭気性イオウ化合物吸着剤が充填された収容ケースを、吸気管に対して着脱可能にすることによって、上記収容ケースを吸気管から取り外して吸着剤の再生を行うことができ、作業の容易化が図られる。

以上説明したように、本発明の臭気性イオウ化合物除去装置によると、マンホール場内に設置された吸引力発生部により吸引したマンホール場内の空気中のイオウ化合物を、イオウ化合物除去部によって除去することができ、マンホール場の臭気を効果的に、しかも安価に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、圧送式の下水システムの概要図であり、同図において、符号１１は水中ポンプ２３，２３が設置されたマンホールポンプ場、１２は圧送先のマンホール、１３は上記マンホールポンプ場１１とマンホール場１２との間で地中に埋設されマンホールポンプ場１１からの汚水が圧送される（第１の）圧送管、１４は上記マンホールポンプ場１１よりも上流側のマンホールポンプ場（図示省略）から汚水が圧送される（第２の）圧送管、１５は上記マンホール場１２から下流に汚水を流す自然流下管である。

上記圧送先マンホール場１２内には、図２〜４に示すように、第１の圧送管１３の吐出端部が開口しており、この吐出端部に対して臭気性イオウ化合物除去装置３が取り付けられている。

この臭気性イオウ化合物除去装置３は、汚水内に空気を供給する空気供給部３１と、マンホール場の空気中の臭気性イオウ化合物（硫化水素やチオール）を除去するイオウ化合物除去部３２と、を備えている。

上記空気供給部３１は、エゼクタ効果によって吸気管３１１（後述するように、第１の吸気管３５、第２の吸気管３７及び取付部３６ａからなる）から吸引した空気を、微細気泡として汚水に混入させるように構成されたエゼクタ装置３１であり、このエゼクタ装置３１は、既設の圧送管１３に対して後付け可能に構成されている。

すなわち、上記エゼクタ装置３１は、圧送管１３の吐出口に内挿される内挿部３３と、吸気管（第１の吸気管３５）が接続された本体部３４と、が一体に形成された、管状の装置であり、図３に示すように、マンホール場１２に接続された自然流下管１５に対して同軸となるように配設されている。これによって遮集能力の低下を防止している。

上記内挿部３３は、第１の圧送管１３の吐出口の周縁部に当接されるフランジと、第１の圧送管１３の内周面との間でシールをするシール部とを備えていると共に、その内部には、第１の圧送管１３の内径よりも縮小された縮径流路３３ａが形成されている。

上記第１の吸気管３５は、上記本体部３４の上部に対して接続されて上方向に延びた後、水平方向に屈曲しており、その先端部は、後述するイオウ化合物除去部３２の取付部３６ａを着脱可能に固定する固定部３５ａとされている。

また、上記本体部３４の上部には、後述するイオウ化合物除去部３２の収容ケース３６を着脱可能に固定するためのケースブラケット３８が設けられており、このケースブラケット３８は、本体部３４の上部に固定される脚部３８ａと、この脚部３８ａの上端に固定され、円筒状の収容ケース３６下側の外周面に沿って当接して、この収容ケース３６を保持する半円状の保持部３８ｂと、からなる。

そして、上記本体部３４には、その両側外方に延びる取付ブラケット３９，３９が設けられており、この取付ブラケット３９，３９が別のブラケット３１０，３１０にボルト結合されることによって、エゼクタ装置３１がブラケット３９，３１０を介してマンホール場１２の周面に固定されるようになっている。

これに対し、上記イオウ化合物除去部３２は、空気と接触することによってその空気中の臭気性イオウ化合物を除去する除去剤３２ａが充填された円筒状の収容ケース３６と、該収容ケース３６の一方の端部から突出して、上記エゼクタ装置３１の固定部３５ａに取り付けられる取付部３６ａと、収容ケース３６の他方の端部から突出する第２の吸気管３７と、を有する。

上記除去剤３２ａとしては種々のものを採用することが可能であるが、例えば再生可能な吸着剤とすれば、再生処理を施すことによって繰り返し使用することができ、環境負荷の点で有利である。

また、上記取付部３６ａと固定部３５ａとの間の接続には、例えばワンタッチ継ぎ手等のコネクタを採用してもよく、そうすることによって、イオウ化合物除去部３２（収容ケース３６）を、エゼクタ装置３１に対して容易に着脱することが可能になる。

上記第２の吸気管３７は、収容ケース３６の他端から水平方向に延びた後、その先端部が下方に屈曲しており、第２の吸気管３７の開口、つまり空気取入口３７ａは、エゼクタ装置３１の本体部３４の開口、つまり汚水の吐出口３４ａの近傍に位置している。

そうして、上記第２の吸気管３７及び取付部３６ａ、並びにエゼクタ装置３１の第１の吸気管３５によって、臭気性イオウ化合物除去装置３において、空気を吸引する吸気管３１１が構成される。

この構成によると、上記第１の圧送管１３内において嫌気化した汚水は、上記エゼクタ装置３１を通過して、圧送先マンホール場１２内に流入することになるが、上記エゼクタ装置３１においては、縮径流路３３ａによって汚水の流速が増大しかつ静圧が低下することに伴い、吸気管３１１から空気が吸引される。吸引された空気は、エゼクタ装置３１内において、微細気泡として汚水に混合され、汚水と共にマンホール場１２内に吐出される。これによって第１の圧送管１３内において嫌気化した汚水を好気化することができ、マンホール場１２内で、空気中に臭気性イオウ化合物が放出されることが防止される。

そして、上記エゼクタ装置３１によって空気が吸引される際に、その空気はイオウ化合物除去部３２の収容ケース３６内を通過して、空気と除去剤３２ａとが接触することによって、空気中の臭気性イオウ化合物が上記除去剤３２ａによって除去される。

ここで、上記吸気管３１１の空気取入口３７ａは、汚水吐出口３４ａの近傍に配置されているため、汚水の吐出口３４ａの付近における、イオウ化合物の濃度が高い空気を吸引してそのイオウ化合物を除去することができ、マンホール場１２内の空気中のイオウ化合物を除去する上で、効率的である。

このようにして、上記臭気性イオウ化合物除去装置３は、イオウ化合部の空気中への放出を抑制すると同時に、マンホール場１２内の空気中のイオウ化合物を除去するため、臭気の防止効果が極めて高い。

しかも、上記エゼクタ装置３１は、動力源を備えることなく空気を吸引することができるため、上記臭気性イオウ化合物除去装置３は、例えば受電設備の無い、圧送先のマンホール場に設置する上で有利である。また、臭気性イオウ化合物除去装置３は、小型化が可能であるため、マンホール場１２内への設置も容易に実現し、例えば地上に臭気性イオウ化合物除去装置の設置スペースを確保する必要がなくなる。

さらに、上記エゼクタ装置３１（臭気性イオウ化合物除去装置３）は、既設のマンホールに対して後付けすることが可能であり、その導入が比較的容易であると共に、上記イオウ化合物除去部３２は、エゼクタ装置３１に対して着脱可能であるため、除去剤（吸着剤）３２ａの再生等のメンテナンスの際に、その作業を容易に行うことができる。

（実施形態２）
実施形態１は、臭気性イオウ化合物除去装置３を圧送先のマンホール場１２に配置した形態を示したが、実施形態２は、臭気性イオウ化合物除去装置４をマンホールポンプ場１１に配設した形態である。

上記マンホールポンプ場１１は、図５に示すように、地中に埋め込まれていて、その下端が閉塞される一方、上端が開口した有底筒状のマンホール本体部２１と、このマンホール本体部２１の上端開口を塞ぐマンホール蓋２２とで構成されている。そして、マンホールポンプ場１１には、汚水を汲み上げて排出する水中ポンプ２３が、マンホール本体部２１の底部近傍に設置されており、この水中ポンプ２３は、逆止弁２４及び仕切弁２５を介して第１の圧送管１３に接続されている。尚、水中ポンプ２３、逆止弁２４及び仕切弁２５はそれぞれ、左右対称に２つずつ配置されており、同一の構造の部材については同一の符号を付す。

マンホールポンプ場１１の内部にはまた、図示は省略するが、汚水の水位を検出するための水位計が設けられており、この水位計によって検出された水位に従って、水中ポンプの作動が制御される。つまり漕内水位がポンプ起動水位Ｗ１に達すると、水位計からの出力信号を入力している、図５では図示を省略するコントローラがそのことを検知し、水中ポンプ２３に対して起動指令を発する。それによって、各水中ポンプ２３は駆動を開始する。水中ポンプ２３の駆動によって、漕内水位がポンプ停止水位Ｗ２に達すれば、コントローラが水位計からの出力信号に基づいてそのことを検知し、水中ポンプ２３に対して停止指令を発する。それによって、各水中ポンプ２３は駆動を停止する。

そして、マンホール本体部２１に接続された第２の圧送管１４の下流端に臭気性イオウ化合物除去装置４が設けられている。

臭気性イオウ化合物除去装置４は、実施形態１に係る除去装置３と同様に、エゼクタ効果によって吸気管４１１（第１の吸気管４５、第２の吸気管４７及び取付部４６ａからなる）から吸引した空気を、微細気泡として汚水に混入させる空気供給部（エゼクタ装置４１）と、イオウ化合物除去部４２とを備えている。

上記エゼクタ装置４１は、図示は省略するが、上記実施形態１におけるエゼクタ装置３１と同様に、その内部の流路に縮径部（例えばノズル等）を備えており、第２の圧送管１４からマンホールポンプ場１１に汚水が流入する際に、その縮径部において汚水の流速が増大しかつ静圧が低下することに伴い、吸気管４１１が空気を吸引して、その空気を微細気泡として汚水内に混合する。

気泡が混合された汚水は、エゼクタ装置４１の吐出口４４ａからマンホールポンプ場１１内に吐出されるが、その吐出口４４ａは、上記ポンプ停止水位Ｗ２よりも下方位置となるようにされていて常時水没するようになっていると共に、マンホール本体部２１の周方向に開口しており、これによって汚水をマンホール本体部２１の周壁に沿って吐出するようになっている。

一方、上記イオウ化合物除去部４２は、除去剤が充填された収容ケース４６と、収容ケース４６の他方の端部から突出する第２の吸気管４７と、を有する。尚、該収容ケース４６の一方側には、例えばワンタッチ継ぎ手等によって、上記エゼクタ装置４１の第１の吸気管４５に対して着脱可能に取り付けられる取付部４６ａが設けられている。

上記収容ケース４６は、上下方向に沿って配設されると共に、上記エゼクタ装置４１に設けられたケースブラケット４８に対して、着脱可能に取り付けられる。

また、上記第２の吸気管４７は、収容ケース４６の他端（下端）から下方向に延びて配設されており、その開口（空気取入口４７ａ）は、マンホールポンプ場１１のポンプ起動水位Ｗ１の近傍に位置している。

そうして、上記第２の吸気管４７及び取付部４６ａ、並びにエゼクタ装置４１の第１の吸気管４５によって、臭気性イオウ化合物除去装置４において、空気を吸引する吸気管４１１が構成される。

この構成によると、上記第２の圧送管１４内において嫌気化した汚水は、上記エゼクタ装置４１を通過して、マンホール本体部２１内に流入することになるが、上記エゼクタ装置４１において微細気泡が汚水に混合され、汚水と共にマンホール本体部２１内に吐出される。

ここで、上記エゼクタ装置４１の吐出口４４ａがマンホール本体部２１内で水没していることから、汚水に空気を混入した後、汚水と空気とが十分に混合して汚水が好気化する時間を確保することができ、臭気性イオウ化合物の放出を効果的に抑制することができる。

また、マンホール本体部２１の周壁に沿って汚水を吐出することによって、マンホール本体部２１内を撹拌することができ、汚泥堆積の抑制効果も得られる。

そして、実施形態２においても、上記エゼクタ装置４１によって吸引される空気はイオウ化合物除去部４２の収容ケース４６内を通過することによって、その空気中の臭気性イオウ化合物が除去される。このように汚水の好気化と臭気性イオウ化合物の除去とが相俟って、マンホールポンプ場１１の臭気を効果的に防止することができる。

また、上記吸気管４１１の空気取入口４７ａが、ポンプ起動水位Ｗ１近傍で下向きに開口していることによって、イオウ化合物の濃度が高い空気を吸引してそのイオウ化合物を除去することができる。

（実施形態３）
実施形態３は、マンホールポンプ場１１に設置される臭気性イオウ化合物除去装置５の空気供給部５１を、撹拌装置（エアレーションミキサ）とした形態である。尚、実施形態３において実施形態２において説明した構成と同じ構成については、同じ符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは実施形態２とは異なる（又は実施形態２において説明を省略した）構成について説明する。

実施形態３においては、図６及び図７に示すように、マンホールポンプ場１１に、水中ポンプ２３の他に、エアレーションミキサ５１が設置されていると共に、水中ポンプ２３及びエアレーションミキサ５１等の制御を行うコントローラ２０が設けられている。コントローラ２０は、地上に設置された制御盤（図示せず）に設けられ、タイマー２０ａを備えている。また、コントローラ２０には、図示は省略する水位計等の各種センサが接続されている。尚、符号２８は水中ポンプ２３の吐出管である。

また、マンホール本体部２１の内部には、上下方向に延びる一対のガイド棒２６，２６が設置されている。ガイド棒２６は、支持部材等を介してマンホール本体部２１の側壁に固定されていてもよく、底面に固定されていてもよい。本実施形態では、両ガイド棒２６はそれぞれ円柱状に形成されており、互いに平行に配置されている。ただし、ガイド棒２６の断面形状は円形状に限らず、矩形状であってもよく、楕円形状であってもよい。ガイド棒２６の形状は、何ら限定されるものではない。ガイド棒２６は中実の棒状体でなくてもよ<、中空の棒状体（ガイドパイプ）であってもよい。また、ガイド棒２６の本数も何ら限定されるものではない。尚、本実施形態では、一対のガイド棒２６，２６は、それぞれの水中ポンプ２３毎に設置されている。したがって、図示は省略するが、本マンホールポンプ場１１では合計４本のガイド棒２６が設置されている。

図８に示すように、水中ポンプ２３には、両ガイド棒２６に係合するガイド部材２７が取り付けられている。ガイド部材２７は、両側に各ガイド棒２６の形状及び寸法に応じた半円状の窪みが形成された略ブロック体からなっている。したがって、ガイド部材２７を両ガイド棒２６に係合させた状態で水中ポンプ２３を昇降させると、ガイド部材２７は両ガイド棒２６の長手方向（すなわち上下方向）にスライド移動する。これにより、水中ポンプ２３は前後左右に揺動することなく、ガイド棒２６に導かれて安定して上下移動することになる。また、このようにガイド部材２７及びガイド棒２６が水中ポンプ２３の上下移動を案内するので、水中ポンプ２３をチェーン２９等で吊り降ろすだけの簡単な作業によって、水中ポンプ２３を所定の位置に設置することができる。

図７及び図９に示すように、エアレーションミキサ５１は、水中に浸漬される水中モータ５３と、水中モータ５３の回転軸に固定された羽根車５４と、羽根車５４の外周を覆うケーシング５４ａとを備えている。また、本エアレーションミキサ５１は、羽根車５４の回転によって空気を吸い込む自吸式のエアレーションミキサ５１であり、空気を吸い込むための吸気管５５を備えている。

吸気管５５は剛性を有する管によって形成されており、ここではステンレスで形成されている。ただし、吸気管５５の材料は特に限定されず、他の材料であってもよい。例えば、吸気管５５を塩化ビニルで形成することによって、エアレーションミキサ５１の軽量化を図ってもよい。図７に示すように、吸気管５５は略上下方向に延び、その上端にはフランジ５５ａが設けられている。吸気管５５の下端は、羽根車５４の吸込側に開口しており、空気を吹き出すエアレーションノズルを構成している。吸気管５５のフランジ５５ａには、可撓性を有するフレキシブルチューブ（吸気管）５７が接続されている。図示は省略するが、フレキシブルチューブ５７の上端は、マンホールポンプ場１１内において汚水の水面よりも上の位置に開口している。

そうして上記フレキシブルチューブ５７に対し、イオウ化合物除去部５２が介設されている。このイオウ化合物除去部５２は、除去剤を充填した収容ケース５６からなる。この収容ケース５６とフレキシブルチューブ５７との接続は、例えばコネクタ等によって容易に取り付け・取り外しを行い得るようにすればよい。

図９に示すように、エアレーションミキサ５１にも、水中ポンプのガイド部材２７とほぼ同様のガイド部材５８が設けられている。すなわち、エアレーションミキサ５１のガイド部材５８も、ガイド棒２６の形状及び寸法に応じた半円状の窪み５８ａが両側に形成された略ブロック体からなっている。

したがって、ガイド部材５８を両ガイド棒２６と係合させ、両ガイド棒２６に対してスライドさせることにより、エアレーションミキサ５１の昇降を案内することができる。そのため、本実施形態によれば、水中ポンプ２３を案内するための既存のガイド棒２６を流用して、エアレーションミキサ５１の昇降を案内することができる。尚、本実施形態のエアレーションミキサ５１は小型且つ軽量のミキサであるため、エアレーションミキサ５１に取り付けたチェーン５９（図９参照）を引っ張ることにより、クレーン等の昇降装置を用いなくても、人の力だけでエアレーションミキサ５１をマンホール本体部２１から引き上げることが可能である。また、チェーン５９で吊り降ろすだけの簡単な作業によって、エアレーションミキサ５１をマンホール本体部２１内の所定の位置に設置することができる。

また、ガイド部材５８として、ガイド棒２６と係合するブロック体を用いているので、エアレーションミキサ５１を安定して支持することができる。したがって、エアレーションミキサ５１は運転中に反力を受けることになるが、その際の振動を防止することができ、撹拌及び曝気を安定して実行することができる。

また、エアレーションミキサ５１を引き上げることによって、イオウ化合物除去部５２、つまり収容ケース５６を引き上げることができる。それによって、吸着剤を再生する際に、収容ケース５６をフレキシブルチューブ５７から容易に取り外すことが可能である。

エアレーションミキサ５１は、チェーン５９によって吊り下げ支持されているため、チェーン５９の長さを調整することによって、エアレーションミキサ５１の設置高さを容易に調整することができる。また、エアレーションミキサ５１はチェーン５９に吊り下げられて設置されているものの、ガイド部材５８が２本のガイド棒２６と係合しているので、エアレーションミキサ５１の前後左右の揺動はガイド棒２６によって阻止される。したがって、エアレーションミキサ５１の揺動は防止される。

尚、本マンホールポンプ場１１では、エアレーションミキサ５１の設置日は、水中ポンプ２３の設置日よりも後の日である。すなわち、本マンホールポンプ場１１は、ガイド棒２６及び水中ポンプ２３等が設置された既設のマンホールポンプ場に対して、エアレーションミキサ５１及びイオウ化合物除去部５２を新設することによって構成されている。したがって、後述するように、汚物の堆積及びスカムの付着等を抑制すると共に、臭気性イオウ化合物の放出や臭気を防止するマンホールポンプ場を、大規模な改修工事を伴うことなく、容易且つ安価に実現することができる。

次に、図１０のフローチャートを参照しながら、マンホールポンプ場１１の運転制御について説明する。

まず、コントローラ２０は、ステップＳ１において、マンホール本体部２１の現在の水位が所定のポンプ起動水位Ｗ１以上か否かを判定する。そして、水位がポンプ起動水位Ｗ１以上と判断すると、ステップＳ２に進み、エアレーションミキサ５１の運転を開始する。

エアレーションミキサ５１の運転を開始した後は、ステップＳ３に進み、運転開始から所定時間が経過したか否かを判定する。判定の結果、所定時間が経過したと判断されると、ステップＳ４に進み、エアレーションミキサ５１の運転を停止する。尚、エアレーションミキサ５１の運転時間は適宜調整することができ、その運転時間の調整によって、汚水の撹拌及び曝気の程度を自由に調整することができる。

エアレーションミキサ５１の運転停止後は、ステップＳ５に進み、運転停止から所定時間（所定の待機時間）が経過したか否かを判定する。尚、当該待機時間は、曝気後の汚水に含まれる気泡が消滅するのに十分な時間に設定されている。ステップＳ５において所定時間が経過したと判断されると、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、水中ポンプ２３の運転を開始し、マンホール本体部２１の汚水を圧送する。その結果、汚水の圧送に伴ってマンホール本体部２１の水位は低下する。ステップＳ７においては、水位が所定のポンプ停止水位Ｗ２以下か否かを判定する。そして、水位がポンプ停止水位Ｗ２以下と判断すると、ステップＳ８に進み、水中ポンプ２３の運転を停止する。

この構成によると、マンホールポンプ場１１において、水中ポンプ２３の運転に先立ってエアレーションミキサ５１を運転させるので、マンホール本体部２１の汚水は攪拌されると共に曝気される。したがって、汚物の堆積やスカムの付着を防止することができる。また、汚水の嫌気化を抑制することができる。加えて、マンホール本体部２１の内部において、汚水をある程度浄化することができる。

エアレーションミキサ５１は自吸式であるので、空気を供給する専用のコンプレッサー等は不要である。また、エアレーションミキサ５１は小型であり、マンホールポンプ場１１における狭いマンホール本体部２１内部であっても、容易に設置することができる。また、エアレーションミキサ５１を昇降させるクレーン装置等は不要であり、エアレーションミキサ５１を人の力によって設置することができる。したがって、設備の大型化や施工コストの大幅な増加を招くおそれはない。

また、エアレーションミキサ５１の運転によって吸引したマンホールポンプ場１１内の空気を、イオウ化合物除去部５２の収容ケース５６内を通過させることができ、それによって空気中の臭気性イオウ化合物を除去することができる。そうして、マンホールポンプ場１１の臭気を防止することとができる。また、除去剤と空気とを接触させるための専用の動力源は不要である。

また、本マンホールポンプ場１１では、エアレーションミキサ５１の運転停止から水中ポンプ２３の運転開始までの間に、所定の待機時間を設けている。したがって、曝気の際に汚水に供給された気泡は、水中ポンプ２３の運転開始時には、ほとんど消滅している。そのため、水中ポンプ２３から圧送管に送られる汚水には、気泡はほとんど含まれない。したがって、圧送管内に気泡が混入するおそれは少ないので、圧送管における圧力損失の増加やエアロック現象を防止することができる。

尚、上記実施形態では、エアレーションミキサ５１の運転は、所定の一定時間だけ行うように設定されていた。しかし、エアレーションミキサ５１の運転時間をマンホール本体部２１の汚水の水質に応じて調整するようにしてもよい。例えば、マンホール本体部２１内に水質センサ（図示せず）を設け、この水質センサによって汚水の水質（例えば、溶存酸素濃度）を検出するようにしてもよい。この場合、汚水の水質が所定条件（例えば、溶存酸素濃度が所定値以上という条件）を満たすと、エアレーションミキサ５１の運転を停止する。これにより、エアレーションミキサ５１の運転の過不足がなくなり、運転の効率化が図られる。

水質センサの設置箇所は特に限定されないが、既存のマンホールポンプ場に対しても容易に設置できるように、また、振動を防止する観点から、エアレーションミキサ５１（特に吸気管５５）に取り付けることが好ましい。

また、上記実施形態では、圧送管１３に気泡が送られないように、エアレーションミキサ５１の運転停止から水中ポンプ２３の運転開始までの間に、所定の待機時間を設けていた。すなわち、水中ポンプ２３の運転開始条件は、エアレーションミキサ５１の運転停止時からの経過時間に基づいていた。しかし、汚水に含まれる気泡を直接又は間接的に検出し、その検出結果に基づいて水中ポンプ２３の運転を開始するようにしてもよい。例えば、マンホール本体部２１内に気泡検出器として濁度センサ等（図示せず）を設け、この濁度センサによって汚水中の気泡を検出するようにしてもよい。この場合、エアレーションミキサ５１の運転停止後、汚水の濁度が所定値以下になると、水中ポンプ２３の運転を開始する。このことにより、圧送管１３に対する気泡の混入をより確実に防止することができる。

（参考形態）
参考形態は、臭気性イオウ化合物除去装置６が、吸引力発生部６１とイオウ化合物除去部６２とを備えている形態である。

図１１，１２は、参考形態の臭気性イオウ化合物除去装置６を示していて、この臭気性イオウ化合物除去装置６は、圧送先のマンホール場１２内に設置されている。

臭気性イオウ化合物除去装置６は、マンホール場１２内の空気を吸気管６７を介して吸引する吸引力発生部６１と、イオウ化合物除去部６２と、を備えている。

上記吸引力発生部６１は、マンホール場１２内を流れる汚水の水流エネルギを空気の吸引力に変換するために、回転軸６９の一側に取り付けられた水車６８と、回転軸６９の他側に取り付けられた吸引羽根６４と、を備えている。尚、符号６９ａは、上記回転軸６９の軸受である。

上記水車６８は、マンホール場１２内に、圧送管１３の管軸と自然流下管１５の管軸とを結ぶ直線上に露出して配設されており、圧送管１３から自然流下管１５に向かってマンホール場１２内の汚水流れＷによって、上記回転軸６９と共に回転する。

上記吸引羽根６４は、ケーシング６３内に収容されており、ケーシング６３の一方側には後述するイオウ化合物除去部６２の取付部６６ａを着脱可能に固定する固定部６３ａが、他方側には排気管６３ｂが設けられている。そうして、上記水車６８及び回転軸６９の回転に伴い上記吸引羽根６４が回転することによって、吸気管６７からケーシング６３内に空気を吸引すると共に、吸引した空気を排気管６３ｂを介してケーシング６３内から排出する。

上記イオウ化合物除去部６２は、除去剤が充填された収容ケース６６と、収容ケース６６の他方の端部から突出する吸気管６７と、を有する。尚、該収容ケース６６の一方側には、例えばワンタッチ継ぎ手等によって、上記吸引力発生部６１の固定部６３ａに対して着脱可能に取り付けられる取付部６６ａが設けられている。

吸気管６７は、その先端部がマンホール場１２内の内方側に屈曲しており、これにより、その開口である空気取入口６７ａは、マンホール場１２に接続された圧送管１３の吐出口近傍に位置している。

この構成によると、圧送管１３内を圧送されかつマンホール場１２に吐出された汚水は、自然流下管１５に向かって流れるが、その汚水の水流エネルギによって上記水車６８が回転すると共に、回転軸６９を介して吸引羽根６４が回転する。その吸引羽根６４の回転によって、吸気管６７を介してマンホール場１２内の空気がケーシング６３内に吸引される。その際に、吸引された空気が上記イオウ化合物除去部６２の収容ケース６６内を通過することによって、その空気中の臭気性イオウ化合物が除去される。そうして、臭気性イオウ化合物が除去された空気は排気管６３ｂからマンホール場１２内に排気される。

ここで、圧送管１３内で嫌気化した汚水がマンホール場１２内で吐出される際に、臭気性イオウ化合物が空気中に放出されることになるが、上記吸気管６７の空気取入口６７ａが圧送管１３の吐出口近傍に位置していることから、放出された臭気性イオウ化合物を効果的に吸引して、それを除去剤によって除去することができる。結果として、マンホール場１２内での臭気性イオウ化合物の放出の防止効果が得られると共に、臭気の防止効果が高くなる。

また、上記吸引力発生部６１は、水車６８及び吸引羽根６４によって水流エネルギを空気の吸引力に変換するため、空気と除去剤とを接触させるための動力源が不要であり、圧送先のマンホール場１２内に設置する上で有利であると共に、ランニングコストの低減が図られる。さらに、臭気性イオウ化合物除去装置６は、マンホール場１２内に設置が可能であることから、地上に臭気性イオウ化合物除去装置の設置スペースを確保する必要はない。

尚、上記臭気性イオウ化合物除去装置６は、この実施形態では圧送先マンホール場１２に設置する形態としたが、この装置６は、マンホールポンプ場１１内に設置してもよい。

また、実施形態１又は参考形態の如く圧送先マンホール場１２に臭気性イオウ化合物除去装置３，６を設置すると共に、実施形態２又は実施形態３の如く、マンホールポンプ場１１に別の臭気性イオウ化合物除去装置４，５，６を設置してもよい。

以上説明したように、本発明は、マンホール場内において空気中の臭気性イオウ化合物の除去を安価に行うことができるため、圧送式下水システムのマンホール場等に設置する装置として有用である。

圧送式の下水システムを示す概略図である。 実施形態１に係る臭気性イオウ化合物除去装置が設置された圧送先マンホール場を示す縦断面図である。 同マンホール場の横断面図である。 図２のIV−IV端面図である。 実施形態２に係る臭気性イオウ化合物除去装置が設置されたマンホールポンプ場を示す縦断面図である。 実施形態３に係る臭気性イオウ化合物除去装置が設置されたマンホールポンプ場を示す縦断面図である。 水中ポンプ及び臭気性イオウ化合物除去装置の設置状態を示す図である。 水中ポンプの平面図である。 エアレーションミキサの平面図である。 マンホールポンプ場の運転制御のフローチャートである。 参考形態に係る臭気性イオウ化合物除去装置が設置された圧送先マンホール場を示す縦断面図である。 同マンホール場の横断面図である。

１１ マンホールポンプ場
１２ 圧送先マンホール場
１３ 第１の圧送管
１４ 第２の圧送管
１５ 自然流下管
２３ 水中ポンプ
３１，４１ エゼクタ装置（空気供給部）
３２，４２，５２，６２ イオウ化合物除去部
３２ａ 除去剤
３３ 内挿部
３４ａ，４４ａ 吐出口
３５，４５ 第１の吸気管
３６，４６，５６，６６ 収容ケース
３６ａ，４６ａ，６６ａ 取付部
３７，４７ 第２の吸気管
３９ 取付ブラケット
３１１，４１１ 吸気管
５１ エアレーションミキサ（空気供給部、撹拌装置）
５３ 水中モータ
５４ 羽根車
５５ 吸気管
５７ フレキシブルチューブ（吸気管）
６１ 吸引力発生部
６７ 吸気管

Claims (7)

1. マンホール場内に設置されかつ、該マンホール場内の臭気性イオウ化合物を含む空気を吸気管を介して吸引する吸引力発生部と、
   上記吸気管に取り付けられかつ、該吸気管を介して吸引される空気と接触して該空気中の臭気性イオウ化合物を除去する除去剤を有するイオウ化合物除去部と、を備え、
   上記吸引力発生部は、上記吸気管から吸引しかつ、上記臭気性イオウ化合物が除去された空気を、上記マンホール場内において汚水内に供給する空気供給部に構成されている臭気性イオウ化合物除去装置。
2. 請求項１に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記空気供給部は、上記マンホール場に接続される圧送管の吐出口に設けられ、当該空気供給部内を汚水が流れる際のエゼクタ効果によって上記吸気管から吸引した空気を上記汚水内に供給した後に、上記マンホール場に吐出するエゼクタ装置からなる臭気性イオウ化合物除去装置。
3. 請求項２に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記エゼクタ装置は、上記圧送管の吐出口に内挿される内挿部と、取付ブラケットと、を備えていて、上記内挿部が上記圧送管の吐出口に内挿された状態で、上記取付ブラケットを介して上記マンホール場の内壁に着脱可能に固定されている臭気性イオウ化合物除去装置。
4. 請求項１に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記空気供給部は、上記マンホール場内の水中に浸漬される羽根車と、該羽根車を回転させる水中モータと、を有していて、上記羽根車の回転による吸引力によって上記吸気管から吸引した空気を上記汚水内に供給する撹拌装置からなる臭気性イオウ化合物除去装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記吸気管は、その空気取入口が上記マンホール場内に汚水を吐出する吐出口の近傍に配置されている臭気性イオウ化合物除去装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記除去剤は、再生可能な臭気性イオウ化合物吸着剤である臭気性イオウ化合物除去装置。
7. 請求項６に記載の臭気性イオウ化合物除去装置において、
   上記イオウ化合物除去部は、上記臭気性イオウ化合物吸着剤が充填された収容ケースを有しており、
   上記収容ケースは、上記吸気管に対して着脱可能に取り付けられる臭気性イオウ化合物除去装置。

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