JP5663209B2 - 汚濁物捕捉用構造体及び汚濁物捕捉設備 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の設備は、地中に設置された処理槽内を上部室と下部室とに上下区画する区画床を備えており、この区画床に、上部室に流入した雨水を堰き止める堰部と、堰き止められた雨水を下部室へ流す入口管と、下部室内に溜まった雨水を上部室に流す出口管とが設けられている。
さらに、堰部と、入口部とは一体として構成されており、また、処理槽が有している区画床に形成された貫通孔に、入口部及び出口部の管部材を挿通して取り付ければ、汚濁物捕捉用構造体を完成させることができる。つまり、区画床が既設となっている処理槽にも、汚濁物捕捉用構造体を設けることが可能となる。
前記汚濁物捕捉用構造体と同様に、本発明の汚濁物捕捉設備によれば、堰部によって堰き止められた廃水の水面付近で浮上する汚濁物を、廃水の渦流に巻き込ませて下部室へと流しやすくする。
[1 汚濁物捕捉設備及び処理槽について]
[1.1 汚濁物捕捉設備]
図1は、汚濁物捕捉設備の実施の一形態を示す斜視図であり、一部を断面で示している。この汚濁物捕捉設備は、廃水に含まれている汚濁物の含有率を低下させて廃水を下流側へ流すための設備であり、例えば地中に設置されている処理槽4と、前記汚濁物を捕捉するために処理槽4内に設置されている汚濁物捕捉用構造体1とを有している。なお、本実施形態では、処理槽4は地中に設置されたマンホールからなる。
処理槽4(マンホール)の上壁4aに、路面に開口する開口部4cが設けられており、通常、マンホール蓋4dによって閉じられている。処理槽4は、汚濁物が含まれている廃水を流入させる流入口41、流入した廃水の汚濁物の含有率を低下させる槽本体42、及び廃水を槽本体42外へ流出させる流出口43を有している。流入口41及び流出口43は処理槽4の側壁4bに設けられており、上流側にある前記側溝(図示せず)から延びている流入管44が流入口41に繋がっており、流出口43には流出管45が繋がっている。
前記のように、汚濁物捕捉設備は、単一の処理槽4と、この処理槽4に設置された汚濁物捕捉用構造体1とからなる構成であってもよいが、複数の処理槽4からなる処理槽群と、これら処理槽4それぞれに設置された汚濁物捕捉用構造体1とからなる構成であってもよい。すなわち、図13に示しているように、流入口41、槽本体42、及び流出口43をそれぞれ有した上流側の処理槽4U及び下流側の処理槽4Dを備えており、処理槽4U,4Dが、廃水の上下流方向に間隔をあけて直列に設けられている。そして、処理槽4U,4Dそれぞれに汚濁物捕捉用構造体1が設けられている。図13では、汚濁物捕捉用構造体1を簡略化して記載している。そして、上流側の処理槽4Uの流出口43と、下流側の処理槽4Dの流入口41とを繋げる上連結管49が設けられている。
また、この図13の実施例では、処理槽4U,4Dを新設する場合の他に、処理槽4U,4Dを既設のものとすることができる。
また、既設の処理槽4U,4Dを用いる場合、上流側となる既設の処理槽4Uの流出口43と、下流側となる既設の処理槽4Dの流入口41とを上連結管49によって繋げ、これら処理槽4U,4Dそれぞれに汚濁物捕捉用構造体1を設置することで、汚濁物捕捉設備が構成される。このように、既設の処理槽4U,4Dを用いることで、土地を効率良く利用して汚濁物捕捉設備を得ることができる。
なお、処理槽4U,4Dそれぞれに設置される汚濁物捕捉用構造体1は同じものである。以下、処理槽に設置される汚濁物捕捉用構造体1について説明する。
[2.1 第1実施形態]
図2は処理槽4及び汚濁物捕捉用構造体1を上から見た断面図である。図1と図2において、汚濁物捕捉用構造体1は、廃水に含まれている汚濁物を槽本体42内(下部室6)で捕捉し、廃水を槽本体42外へ流出させるために用いられるものであり、槽本体42内の中間高さ位置に設置される。汚濁物捕捉用構造体1は、前記区画床7と、この区画床7上の一部である第1領域11に流入した廃水を当該第1領域11に堰き止める堰部8と、この堰部8によって堰き止められた廃水を下部室6へ流す入口部9と、下部室6内に溜まった廃水を区画床7上にある第1領域11外の第2領域12へ流す出口部10とを備えている。
本実施形態の入口部9及び出口部10それぞれは、管部材(後述の導水管)9a及び管部材10aを有しており、これら管部材9a,10a及び堰部8は区画床7に一体となって設けられている。
区画床7の内の、堰部8の上流側(流入口41側)の裾部中央には、水平状の面を有する底部7aが形成されており、この底部7aに前記管部材9aが取り付けられている。この底部7aは区画床7の一部である。
また、通常時では、堰部8によって第1領域11で堰き止められている廃水の水位は、第2領域12にある廃水の水位よりも高くなる。このため、上部室5の廃水は管部材9aを通って下部室6へと自然に流れ、下部室6の廃水は管部材10aを通って上部室5の第2領域へと自然に流れ出ることができる。
なお、堰部8の高さ、及び底部7aと第2領域12の床面との高さの差は、任意に設定することができるが、第1領域11と第2領域12との廃水の水頭差に影響を与え、処理槽4内での廃水の流速に影響を与える。このため、これら値は、下部室6において、汚濁物が沈殿したり浮上したりできる程度にゆっくりとした廃水の流れとなるように、設定される。
図3の拡大図において、側壁4bには、ねじ穴を有するアンカー部材18が埋設されており、鍔部16には貫通孔16aが形成されており、ボルト17が貫通孔16aを挿通してアンカー部材18にねじ止め固定される。なお、ボルト17、アンカー部材18及び貫通孔16aは、周方向で複数箇所に設けられている。
区画床7、この区画床7と一体である堰部8、管部材9a,10a、中空管19、筒部14、及び鍔部16は、金属製とすることもできるが、軽量化を図るため、本実施形態では樹脂製であり、特にFRPとするのが好ましい。
そして、堰部8、入口部9の管部材9a、及び出口部10の管部材10a等が区画床7に設けられていることから、汚濁物捕捉用構造体1を一体物として取り扱うことができる。そして、鍔部16及びボルト17を備えた取り付け部15によって、この区画床7を全体として槽本体42から取り外すことができるので、汚濁物捕捉用構造体1を丸ごと槽本体42から取り除くことができる。
このようなことから、作業者が侵入するための専用の通路(マンホール)を、区画床7に設ける必要がないため、処理槽4が小規模なものであっても、汚濁物捕捉用構造体1を適用することができる。例えば、内径が1200ミリや900ミリ程度である処理槽4に、汚濁物捕捉用構造体1を設置することが可能となる。また、処理槽4は、新設のマンホールであってもよいが、既設のマンホールとすることもできる。
図16の実施形態では、固定部材117は、直交する一片117aと他片117bとを有した断面L字形の部材であり、一片117aが側壁4bにボルト(アンカー)118によって固定されている。そして、他片117bが側壁4bから処理槽4の中央側へと突出した状態となる。なお、固定部材117は、処理槽4に複数カ所について同じ高さで設置されている。
図4は、第2実施形態の汚濁物捕捉用構造体1及び処理槽4の一部を示している説明図であり、(a)は上から見た断面図であり、(b)は側方から見た断面図である。この第2実施形態と前記第1実施形態とでは、処理槽4の構成は同じであり、また、汚濁物捕捉用構造体1において、区画床7、堰部8、入口部9、出口部10、及び中空管19それぞれについて、各機能を発揮するための基本構成は同じである。
図4の第2実施形態の汚濁物捕捉用構造体1では、ヒンジ部20によって、区画床7の内の入口部9(第1部材9a−1)を含んだ一部分A1(図4でクロスハッチが付されている部分)が、当該一部分A1以外の残りの部分A2に対して折り曲がる構成である。
この一部分A1の面積(縦寸法及び横寸法)は、作業者の通過を妨げない程度の大きさである。この一部分A1がヒンジ部20によって上に跳ね上げられ開状態となることにより形成された開口から、作業者は、上部室5から下部室6へと侵入することができる。
なお、この一部分A1を上に折り曲げて開いた状態とするために、管部材9aの第2部材9a−2及び第3部材9a−3を、第1部材9a−1から取り外しておく。
図5は、第3実施形態の汚濁物捕捉用構造体1及び処理槽4の一部を側方から見た断面図である。この第3実施形態と前記各実施形態とでは、処理槽4の構成は同じであり、また、汚濁物捕捉用構造体1において、区画床7、堰部8、入口部9、出口部10、及び中空管19それぞれについて、各機能を発揮するための基本構成は同じである。
この第3実施形態は、第2実施形態の変形例であり、第2実施形態の汚濁物捕捉用構造体1と異なる点は、区画床7の内のヒンジ部20によって開閉される部分である。この第3実施形態では、ヒンジ部20によって、区画床7の内の堰部8(堰部8の一部)を含んだ一部分A11が、当該区画床7の内の残りの部分A12に対して折り曲がることで開閉する。
前記各実施形態の汚濁物捕捉用構造体1が備えることのできるその他の機能部について説明する。なお、以下の各機能部は、前記各実施形態それぞれに適用可能である。
[3.1 点検窓22について]
図6は、図2に示している汚濁物捕捉用構造体1のB−B矢視の断面図である。この汚濁物捕捉用構造体1は、上部室5から下部室6内を視覚により作業者に確認させるための点検窓22を備えている。点検窓22は区画床7の一部に設けられており、本実施形態では、区画床7の本体部13の内、第1領域11にある床部7bに設けられている。床部7bは、入口部9(前記底部7a)の両側に形成されている部分であり、水平状となっている。
窓本体部22aには目盛り23が付されている。目盛り23は高さ方向についての寸法を示したものであり、床部7bの下面7b−bからの深さを示している。前記のとおり、下部室6では廃水が満水状態にあり、廃水に含まれていた汚濁物の内の油分は、下部室6で浮上して浮上物Fとなる。そこで、この浮上物Fの量(捕捉した量)を窓本体部材22a及び目盛り23によって、作業者は上部室5側から確認することができ、処理槽2の清掃の要否の確認作業が容易となる。
前記のとおり、入口部9の管部材9a(図1参照)は、廃水を渦流として下部室6へと導く導水管からなるが、さらに、渦流を発生しやすくするために、図8に示しているように、入口部9は、第1領域11の底部7aから上に突出し、上端部から廃水を取り入れる円筒部21を有している。本実施形態では、円筒部21は、管部材9aの第2部材9a−2に設けられている。
第1領域11の入口部8及びその周辺部では、堰部8及び両側の床部7bが、底部7aよりも高くなっており、ほぼすり鉢形状となっており、その中央に円筒部21が設けられている。このため、流入口41から流入した廃水は、堰部8によって堰き止められると共に、円筒部21の外周に沿って誘導され周方向に流れることができ、そして、円筒部21の上端部から廃水を取り入れることができ、入口部9において渦流が発生しやすくなる。この結果、堰部8によって堰き止められた廃水の水面付近で浮上する汚濁物(特に油分)を、廃水の渦流に巻き込ませて下部室6へと流しやすくなる。
また、廃水の取り入れ口となる円筒部21の上端の開口は、入口部9(管部材9a)中で最も面積が小さく設定されており、オリフィスを構成している。
図3で説明したように、管部材9aは分解可能な構成である。つまり、円筒部21を有する第2部材9a−2及び放出口を有している第3部材9a−3は、第1部材9a−1から取り外し可能である。このため、第3部材9a−3を、異なる長さのものに取り替えることができ、この結果、管部材9a(導水管)の全長を変更することができる。
なお、第3部材9a−3の取り替えを容易とするために、この第3部材9a−3は、上方へ延び上部室5で露出している把手24を有している。作業者はこの把手24を引き上げることで簡単に第3部材9a−3を取り外すことができ、また、この把手24を用いて、第3部材9a−3を簡単に取り付けることができる。
図6に示しているように、堰部8には、越流する廃水と共に流れようとする異物を受け止めるフィルター25が設けられている。フィルター25は、網部材(スクリーン)からなり、その下部が堰部8に取り付けられており、フィルター25の上端は堰部8の頂部よりも高く設定され、さらには、フィルター25の上端は、堰部8を越流する廃水の高さよりも高くなるように設定されている。
例えばペットボトル等の大型の浮遊物は、堰部8によって堰き止められた廃水の水面付近を浮いたままであり、入口部9から下部室6内へは流入しない場合があり、槽本体42で回収できないが、このフィルター25によれば、このような浮遊物を槽本体42で回収することが可能となる。
図9(a)は、汚濁物捕捉用構造体1及び処理槽4を側面から見た断面図であり、図9(b)は、上から見た断面図である。この汚濁物捕捉用構造体1は、下部室6に設置した堰板26を備えている。堰板26は、廃水を通過させる複数のスリット26aが形成された板部材からなり、スリット26aそれぞれは、縦長の細い長孔からなる。
また、堰板26は、下部室6の内径とほぼ同一の幅寸法を有し、管部材9aの下端にある排出口及び管部材10aの下端にある吸入口よりも上に位置する高さを有し、下部室6をほぼ入口部9側と出口部10側とに区画している。なお、図9(a)において、底壁4e上に堆積している堆積物Sは、廃水に含まれており沈殿した汚濁物である。
図2に示している堰板8の頂部8tは直線状であり、この頂部8tから廃水は越流する。堰部8を越流した廃水は、第2領域12へ落下し、その後、流出口43を通じて槽本体42外へ排出される。このために、第2領域12は、出口部10から流れ出た廃水及び堰部8から越流した廃水を、槽本体42の側壁4bに形成された流出口43を通じて槽本体42外へと流出させるために、当該廃水を一時的に受け入れる領域であって前記側壁4bに沿った外周輪郭形状を有している。
図2では、槽本体42の中心Cを基準とした第2領域12の平面的な広がりを示す角度θ(第2領域12の範囲)は、おおよそ90°である。この実施形態では、流入口41の軸線41cと流出口43の軸線43cとが中心Cを通る一直線上に配置されているため、第2領域12の廃水は、流出口43へ流れることができる。
しかし、流入口41の軸線41cに対して流出口43の軸線43cが、90°程度、折れ曲がっている場合、前記各実施形態の汚濁物捕捉用構造体1では対応できない。そこで、図10に示している汚濁物捕捉用構造体1によれば、この場合であっても対応可能である。
図10の汚濁物捕捉用構造体1では、堰部8(頂部8t)を平面視、180°に広がった半円形とすることで、越流長(頂部8t)が短くなるのを防いでいる。さらに、図2に比べて床部7bが狭くなっており、床部7bの両側には、堰部8の頂部8t以上の高さの壁27が設けられている。
図12は、第4実施形態の汚濁物捕捉用構造体1及び処理槽4の一部を側方から見た断面図である。前記各実施形態の汚濁物捕捉用構造体1は、処理槽4に区画床7を新設するものであるが、図12の汚濁物捕捉用構造体1は、区画床46が既設となっている処理槽4に設けるためのものである。つまり、処理槽4が、上部室5と下部室6とに区画する区画床46を備えており、本実施形態の汚濁物捕捉用構造体1は、汚濁物を下部室6で捕捉して廃水を処理槽4外へ流出させるために、前記既設の区画床46に取り付けられるものである。
そして、本実施形態では、前記のとおり区画床46が既設のものであるため、当該区画床46に上下貫通する貫通孔47,48を形成し、一方の貫通孔47に入口部9の管部材9aを挿通させると共に、この管部材9aと一体である堰部8を当該区画床46上に載せた状態とする。また、他方の貫通孔48に出口部10の管部材10aを挿通させる。これにより、堰部8、入口部9、及び出口部10を、区画床46に取り付けた状態とすることができる。
図12に示すように、本実施形態の堰部8は、下端部が入口部9の管部材9aの上端部に支持され、区画床46の上方においてその下端部から上方に向かって末広がり状に延びるカラー部材により構成されている。
さらに、本実施形態においても、前記機能部として、区画床46に更に形成した貫通孔に前記点検窓22(図7参照)を設けてもよく、また、管部材9aの全長を変更させるための構成(図3参照)、堰部8のフィルター25(図6参照)、入口部9の円筒部21(図8参照)、及び下部室6の堰板26(図9参照)を、備えていてもよい。
前記各実施形態の処理槽4(図1参照)の上壁4a、側壁4b、及び底壁4eを、コンクリート製とすることができるが、その他の材質であってもよい。例えば、特に、処理槽4を新設する場合、樹脂製とすることができ、図14(a)に示しているように、周方向及び軸方向それぞれに関して複数に分割された側壁用の分割シェル51によって、処理槽4の側壁4bを構成してもよい。また、処理槽4の底壁4eも樹脂製である底用の分割シェル52によって構成することができる。
図14(a)の実施形態では、側壁4bは周方向に二分割されており、その二分割された分割シェル51は、図14(b)に示すとおり半円形状を有している。そして、図14(a)の実施形態では、底壁4eとして一つの皿形状の分割シェル52が設けられ、その上にある側壁4bは、軸方向(高さ方向)に7分割されている。
また、前記各実施形態では、処理槽4を地中に設置する場合として説明したが、処理槽4を地上に設置してもよい。特に地上に設置する場合、処理槽4を樹脂製とするのが好ましい(図14参照)。
また、中空管19(図1参照)を有することで、検査用の棒部材(図示せず)を、この中間管19を通過させることで、下部室6での沈殿物の堆積量を測る作業が可能となる。
Claims (2)
- 汚濁物が含まれている廃水が流入する上部室とその下方の下部室とに区画床によって上下区画された処理槽の、当該区画床に取り付けられ、前記廃水に含まれている汚濁物の含有率を低下させるために用いられる汚濁物捕捉用構造体であって、
前記区画床上の一部である第1領域に流入する廃水を堰き止めると共に当該廃水を当該区画床上にある前記第1領域外の第2領域へと越流可能とする堰部と、
前記堰部によって堰き止められた廃水を前記下部室へ流す入口部と、
前記下部室内の廃水を前記第2領域へ流す出口部と、
を備え、
前記入口部及び前記出口部それぞれは、前記区画床に上下貫通して形成されている複数の貫通孔のそれぞれに挿通して取り付けられる前記区画床と別部材の管部材を有し、
前記堰部は、下端部が前記入口部の前記管部材の上端部に支持され、前記区画床の上方において前記下端部から上方に向かって末広がり状に延びるカラー部材よりなり、
前記入口部の前記管部材は、前記廃水を渦流として前記下部室へと導く導水管であることを特徴とする汚濁物捕捉用構造体。 - 槽本体、汚濁物が含まれている廃水を前記槽本体に流入させる流入口、及び廃水を前記槽本体外へ流出させる流出口を有する処理槽と、
前記汚濁物の含有率を低下させるために前記槽本体内に設置されて用いられる汚濁物捕捉用構造体と、を備え、
前記汚濁物捕捉用構造体が請求項1に記載の汚濁物捕捉用構造体であることを特徴とする汚濁物捕捉設備。
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