JP5526213B2 - 排水システム - Google Patents

Description

本発明は、雨水などの処理水に含まれた油を検出可能な排水システムに関する。

工場、倉庫などの所定領域から流れる雨水には、保管した容器などから漏れた油、保管した容器などに付着した油、作業中に漏れた油などが含まれている可能性がある。この油成分を含む雨水が側溝などを通して河川に流れると、側溝、河川が油により汚染され、環境汚染の原因の一つとなる。

このようなことから、所定領域の雨水が直接的に側溝を通して河川を流れるのを防止するために、この所定領域を囲むようにして防油堤を設け、この防油堤内に雨水が溜まるようにしている。そして、溜まった雨水に油成分が含まれているかを調べ、油成分が含まれていないときには、溜まった雨水を排水ポンプで側溝などに排水し、また油成分が含まれているときには、溜まった雨水を処理場などに運搬し、処理場にて所定の処理を行った後にきれいな水を河川などに排水するようにしている。

上述した雨水の処理では、雨水が溜まる毎に、その雨水に油成分が含まれているかを調べて所定の処理を行わなければならず、その処理に人手と時間を要するという問題がある。特に、この所定領域が作業者が居る場所から離れている場合、所定領域へ行くのにも時間を要し、その現場に行って処理を行う作業が非常に煩雑となる問題がある。

本発明の目的は、比較的簡単な構成でもって処理水に含まれた油を分離除去することができる排水システムを提供することである。

本発明の請求項１に記載の排水システムは、連続して設けられた少なくとも５つの槽を備え、前記５つの槽は、上流側から順に第１槽、第２槽、第３槽、第４槽、及び第５槽を有し、処理水は最上流側の前記第１槽に供給されて、前記第１槽から最下流側の前記第５槽に向けて流れ、前記第５槽から排水される排水システムであって、前記第１槽には、油を検知するための浮遊形態の油検知センサが設けられているとともに、前記第１槽の深さ方向の中間部の全域には第１油吸着部材が配設され、処理水に含まれる油が水から分離して処理水の表面に浮上し又は混濁状態で前記油検知センサに付着すると、前記油検知センサはこれを検知し、前記第１油吸着部材は、処理水の流れに対する抵抗となって処理水の流速を制御することにより処理水に含まれる油の分離を促進すると共に、前記第１油吸着部材を通して流れる処理水に含まれる油を吸着し、前記第５槽には排水ポンプが設けられ、前記油検知センサが油を検知すると、前記排水ポンプが作動停止して前記第５槽からの排水が停止することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の排水システムでは、前記５つの槽は、処理水の流れ方向に細長い分離槽本体内に仕切り壁を設けて仕切ることによって構成され、前記第１槽に供給された処理水は、前記仕切り壁の下側と前記仕切り壁の上側とを交互に通って前記第５槽まで流れるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の排水システムでは、前記第１槽は、処理水の水面が位置する部位の横断面積が検知すべき油量の表面張力による拡がり面積よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の排水システムでは、上流側から第２番目の前記第２槽には、油を吸着するための第２油吸着部材が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の排水システムでは、上流側から第４番目の前記第４槽が、上流側から第３番目の前記第３槽の底部から前記第５槽の上部に延びるパイプ部材から構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の排水システムによれば、連続して設けられた少なくとも５つの槽を備えているので、最上流側の第１槽に送給された処理水がこの第１槽から最下流側の第５槽に流れるのにある程度の時間を要し、これによって油検知センサの検知時間などを考慮しても排水ポンプによる油を含む処理水の排水を確実に防止することができる。また、最上流側の第１槽に第１油吸着部材が設けられているので、処理水に含まれた油はこの第１油吸着部材に吸着され、油を含む処理水が下流側に流れるのを防止することができる。更に、最上流側の第１槽に油検知センサが設けられ、この油検知センサが油を検知すると排水ポンプが作動停止するので、油検知センサが油を検知したときに最下流側の第５槽からの排水が停止し、油を含む処理水が側溝などに排水されるのを確実に防止することができる。
また、第１油吸着部材は、第１槽の深さ方向の中間部に配設されるので、この第１油吸着部材が処理水の流れに対する抵抗となってその流速が抑制され、これによって、処理水に含まれた油が浮上して水面に拡がるようになり、かくして、浮遊形態の油検知センサにより処理水中の微量の油も確実に検知することができる。

また、本発明の請求項２に記載の排水システムによれば、５つの槽は、処理水の流れ方向に細長い槽本体内に仕切り壁を設けて仕切ることによって構成されるので、この排水システムの構成を比較的簡単にすることができ、安価なシステムとして提供することができる。

また、本発明の請求項３に記載の排水システムによれば、第１槽は、処理水の水面が位置する部位の横断面積が検知すべき油量の表面張力による拡がり面積よりも小さくなるように構成されているので、第１槽において検知すべき油量まで溜まると、溜まった油は処理水の水面全域に拡がって油検知センサに付着するようになり、従って、検知すべき油量まで油が溜まったことを確実に検知することができる。

また、本発明の請求項４に記載の排水システムによれば、上流側から第２番目の第２槽に第２油吸着部材が設けられているので、仮に第１槽から下流側に油が流れたとしても、この流れた油を第２油吸着部材によって吸着することができ、これによって、油を含む処理水の側溝などへの排水をより確実に防止することができる。

更に、本発明の請求項５に記載の排水システムによれば、上流側から第４番目の第４槽が、上流側から第３番目の第３槽の底部から第５槽の上部に延びるパイプ部材から構成されているので、この第４番目の第４槽の設置面積が不要となり、これにより、排水システム全体の大きさを小さくし、その設置面積を小さく抑えることができる。

第１の実施形態の排水システムを簡略的に示す断面図。 第２の実施形態の排水システムを簡略的に示す断面図。 図２の排水システムの第１及び第２油水分離槽を示す平面図。 油の拡がり面積と第１槽の横断面積との関係を示す説明図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う排水システムの実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本発明に従う排水システムの第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の排水システムを簡略的に示す断面図である。

図１において、図示の排水システム２は、処理水を所要の通りに処理するための分離槽本体４を備えている。この分離槽本体４は処理水の流れ方向（即ち、図１において左右方向）に細長く、この分離槽本体４内を４つの仕切り壁、即ち第１〜第４仕切り壁６，８，１０，１２によって仕切ることによって、処理水の流れ方向に連続した５つの油水分離槽、即ち第１〜第５油水分離槽１４，１６，１８，２０，２２が設けられている。図１に示すように、第１及び第３仕切り壁６，１０には下端部に連通開口が設けられ、第２及び第４仕切り壁８，１２には上端部に連通開口が設けられ、第１油水分離槽１４（最上流側のもの）と第２油水分離槽１６（最上流側から第２番目のもの）とはそれらの底部にて連通され、第２油水分離槽１６と第３油水分離槽１８（最上流側から第３番目のもの）とはそれらの上部にて連通され、第３油水分離槽１８と第４油水分離槽２０（最上流側から第４番目のもの）とはそれらの底部にて連通され、また第４油水分離槽２０と第５油水分離槽２２（最下流側のもの）とはそれらの上部にて連通されている。

処理すべき処理水は矢印２４で示すように最上流側の油水分離槽１４、即ち第１番目の油水分離槽１４に送給され、かく送給された処理水は、第１仕切り壁６の連通開口を通して矢印で示すように第２油水分離槽１６に流入し、次いで第２仕切り壁８の連通開口を通して矢印で示すように第３油水分離槽１８に流れ、次に第３仕切り壁１０の連通開口を通して矢印で示すように第４油水分離槽２０に流れ、その後第４仕切り壁１２の連通開口を通して矢印で示すように第５油水分離槽２２に流れる。

第１油水分離槽１４には処理水中の油を検知するための油検知センサ２６が設けられている。処理水中に油が含まれていると、この油は水から分離して水面に浮上して表面張力で拡がる傾向にあり、このようなことから、油検知センサ２６として浮遊形態のものを用いるのが好ましい。一方、第１油水分離槽１４への処理水の流入量が多くなると、それに含まれた油は微小な粒子状となって混濁する傾向にあり、この油検知センサ２６はこのように混濁した油をも検知できるものである。このような油検知センサ２６を用いることにより、処理水の流入量が少ないときには水面に拡がった油が油検知センサ２６に付着するようになり、また処理水の流入量が多いときには混濁した油が付着するようになり、少ない量であっても油を正確に検知することができる。

第１油水分離槽１４には、更に、第１油吸着部材２８が配設されている。この第１油吸着部材２８は第１油水分離槽１４の全域に設けられ、底部に向けて流れる処理水は第１油吸着部材を通して流れるようになり、かく流れる際に、処理水に含まれた油が第１油吸着部材２８に吸着除去される。

この第１油吸着部材２８は、その深さ方向中間部に、例えば処理水の水面からの深さが３０〜６０ｃｍの部位、好ましくは３５〜５０ｃｍの部位に配設するのが好ましい。このような部位に設けることによって、処理水中に含まれた油を所要の通りに吸着することができるとともに、第１油水分離槽１４から第２油水分離槽１６に流れる処理水の流速を所望の通りに抑制することができ、その結果、処理水中の油の分離が促進され、分離された油は処理水の表面に浮上するようになり、処理水中の油をより確実に検知することが可能となる。

第２油水分離槽１６には、第２油吸着部材３０を配設するのが好ましい。この第２油吸着部材３０は、第２油水分離槽１６の深さ方向の中間部に設けられ、第２油水分離槽１６から第３油水分離槽１８に向けて流れる処理水に残留する油が吸着除去され、油が更に下流側に流れるのを確実に防止することができる。尚、この第２油吸着部材３０は第２油水分離槽１６の深さ方向上端部に設けるようにしてもよい。第１及び第２油吸着部材２８，３０は、高性能の油吸着剤用いたものが好ましい。

第５油水分離槽２２には、処理された水を排水するための排水ポンプ３２が配設されている。排水ポンプ３２には排水管３４が接続され、この排水管３４は第５油水分離槽２２内を上方に延び、その上端部から外部に突出しており、第５油水分離槽２２内の処理された処理水が排水ポンプ３２及び排水管３４を通して矢印３６で示すように外部に排水される。

この第５油水分離槽２２には一対の水検知センサ、即ち上水検知センサ３８及び下水検知センサ４０が設けられている。上水検知センサ３８は、排水ポンプ３２を作動させるためのセンサであり、この上水検知センサ３８が処理水を検知する（換言すると、処理水の水面が上水検知センサ３８まで上昇する）と、排水ポンプ３２が作動して第５油水分離槽２２内の処理水が外部に、例えば側溝、河川などに排水される。また、下水検知センサ４０は、排水ポンプ３２の作動を停止させるためのセンサであり、この下水検知センサ４０が処理水を検知しなくなる（換言すると、処理水の水面が下水検知センサ４０まで加工する）と、排水ポンプ３２の作動が停止して排水ポンプ３２による排水が終了する。

この排水システムによる処理水の処理は、次のようにして行われる。処理すべき処理水は、第１油水分離槽１４に送給され、かく送給された処理水は、第１油水分離槽１４から下流側に第２油水分離槽１６、第３油水分離槽１８及び第４油水分離槽２０を通して第５油水分離槽２２に流れる。そして、第１油吸着部材２８流れる際に、処理水に含まれた油が吸着除去され、また第２油吸着部材３０を流れる際に、処理水に残留する油が吸着除去され、このようにして油が除去された処理水が下流側に第５油水分離槽２２に流れる。

また、このような処理中に油検知センサ２６が油を検知すると、この油検知センサ２６の検知信号に基づいて排水ポンプ３２が強制的に作動停止される。油検知センサ２６が油を検知すると、排水ポンプ３２によって処理水とともに油が外部に排水される可能性があるが、このように油を検知した時点で排水ポンプ３２を作動停止させることによって、第５油水分離槽２２からの処理水の排水が停止し、これによって、油を含む処理水が外部へ排水されるのを確実に防止することができる。

次に、図２及び図３を参照して、排水システムの第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態の排水システムを簡略的に示す図であり、図３は、図２の排水システムの第１及び第２油水分離槽を示す平面図である。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

この実施形態では、第１及び第２油水分離槽に改良が施され、また第４油水分離槽にも改良が施され、更に第１油水分離槽の上流側に点検槽が設けられている。図２及び図３において、この形態の排水システム２Ａでは、第２油水分離槽１６Ａの内側に第１油水分離槽１４Ａが設けられ、第１油水分離槽１４Ａの３側面を囲むように第２油水分離槽１６Ａがコ字状に設けられている。尚、これら第１及び第２油水分離槽１４Ａ，１６Ａには、第１の実施形態と同様に、第１及び第２油吸着部材２８Ａ，３０Ａが設けられる。

このように第１油水分離槽１４Ａを設けることによって、第１油水分離槽１４Ａの横断面形状が略正方形状となり、次の通りの特徴が得られる。図４をも参照して、例えば、処理水中に油が存在していると、この油は浮上して水表面に集まり、その表面張力によって水の表面に円形状に拡がるようになる。例えば、水に０．１ｍｌの油を滴下すると、図４に示すように滴下した油は水の表面で拡がり、直径が約３００ｍｍの油膜４２となる（図４参照）。仮に、油検知センサ２６にて０．１ｍｌの油量を検知しようとすると、第１油水分離槽１４Ａの横断面積（特に、処理水の水面が位置する部位の横断面積）を、検知すべき油量の表面張力による拡がり面積より小さくなるようにすればよく、図４に円形で示す範囲（油膜４２として拡がる範囲）よりも小さい横断面積となる（換言すると、この円形状の範囲内に入る形状となる）ようにすればよく、例えば一辺が２５０ｍｍの正方形状とすることができる。第１油水分離槽１４Ａの横断面積をこのようにすると、処理水の表面に検知すべき油量が集まると、集まった油の油膜は処理水の表面全域を覆うようになり、その一部は第１油水分離槽１４Ａ内を浮遊する油検知センサ２６の表面に付着し、この油検知センサ２６により油を検知することが可能となる。また、このように第１油水分離槽１４Ａの横断面積を小さくすると、油が混濁した場合においても大きな粒子状になって油検知センサ２６の表面に付着し易くなり、このような場合においても油検知が可能となる。

また、分離槽本体４Ａの第４油水分離槽２０Ａが中空のパイプ部材４４から構成され、このパイプ部材４４の下端部が第３油水分離槽１８の底部まで延び、その上端部は湾曲して第４仕切り壁１２を貫通して第５油水分離槽２２の上部に延びている。従って、第３油水分離槽１８内の処理水はパイプ部材４４（第４油水分離槽２０Ａ）を通して第５油水分離槽２２に流れる。第４油水分離槽２０Ａとしてパイプ部材４４を用いることにより、この第４油水分離槽２０Ａを第３油水分離槽１８内に設け、第４油水分離槽２０Ａの専用設置領域が不要となり、その結果、分離槽本体４Ａの流れ方向（図２において左右方向）の大きさを小さくすることができ、排水システム２Ａを小型化してその設置面積を抑えることができる。尚、このように構成した場合、第３仕切り壁は省略される。

更に、分離槽本体４Ａの上流側に点検槽４６が設けられている。この点検槽４６は、油検知センサ２６並びに第１及び第２油吸着部材２８Ａ，３０Ａなどを点検するときに利用され、作業者がこの点検槽４６内に入って点検作業を行うようになる。尚、この点検槽４６には、周囲からの雨水が点検槽４６内に流入するように３側壁（分離槽本体４Ａと一体的な側壁を除く側壁）に多数の流入孔４８が設けられ、また、残りの側壁（分離槽本体４Ａと一体的な側壁）には、点検槽４６内の処理水が第１油水分離槽４Ａに流れるように多数の送給孔５０が設けられている。

このような第２の実施形態の排水システム２Ａにおいても、上述した第１実施形態と同様の作用効果が達成される。

以上、本発明による排水システムの実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、いずれも、第１〜第５油水分離槽と５つの分離槽を備えているが、大型化が許容できる場合には、処理水の流れ方向に７つ以上の油水分離槽を設けるようにしてもよい。

２，２Ａ 排水システム
４，４Ａ 分離槽本体
６，８，１０，１２ 仕切り壁
１４，１４Ａ，１６，１６Ａ，１６，２０，２０Ａ，２２
油水分離槽
２６ 油検知センサ
２８，３０ 油吸着部材
３２ 排水ポンプ
４２ 油膜
４４ パイプ部材

Claims (5)

1. 連続して設けられた少なくとも５つの槽を備え、前記５つの槽は、上流側から順に第１槽、第２槽、第３槽、第４槽、及び第５槽を有し、処理水は最上流側の前記第１槽に供給されて、前記第１槽から最下流側の前記第５槽に向けて流れ、前記第５槽から排水される排水システムであって、
   前記第１槽には、油を検知するための浮遊形態の油検知センサが設けられているとともに、前記第１槽の深さ方向の中間部の全域には第１油吸着部材が配設され、
   処理水に含まれる油が水から分離して処理水の表面に浮上し又は混濁状態で前記油検知センサに付着すると、前記油検知センサはこれを検知し、
   前記第１油吸着部材は、処理水の流れに対する抵抗となって処理水の流速を制御することにより処理水に含まれる油の分離を促進すると共に、前記第１油吸着部材を通して流れる処理水に含まれる油を吸着し、前記第５槽には排水ポンプが設けられ、前記油検知センサが油を検知すると、前記排水ポンプが作動停止して前記第５槽からの排水が停止することを特徴とする排水システム。
2. 前記５つの槽は、処理水の流れ方向に細長い分離槽本体内に仕切り壁を設けて仕切ることによって構成され、前記第１槽に供給された処理水は、前記仕切り壁の下側と前記仕切り壁の上側とを交互に通って前記第５槽まで流れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排水システム。
3. 前記第１槽は、処理水の水面が位置する部位の横断面積が検知すべき油量の表面張力による拡がり面積よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水システム。
4. 上流側から第２番目の前記第２槽には、油を吸着するための第２油吸着部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排水システム。
5. 上流側から第４番目の前記第４槽が、上流側から第３番目の前記第３槽の底部から前記第５槽の上部に延びるパイプ部材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排水システム。

Images