JP7111355B2 - 排水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、排水を浄化処理する排水処理装置に関するものである。

従来、例えば下記の特許文献１に記載された排水処理装置が知られている。この従来の排水処理装置は、排水が貯留される槽体と、この槽体内に配置された仕切体と、この仕切体に開口形成された排水通し用孔部と、この排水通し用孔部を覆うフィルターとを備えている。

特開２０１０－１１０７２６号公報

しかしながら、上記従来の排水処理装置では、長時間の使用によりフィルターが目詰まりする場合があり、この場合には、フィルターの洗浄や交換を行う必要がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フィルターの目詰まりを防止できる排水処理装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の排水処理装置は、互いに隣り合う排水貯留室と、これら両排水貯留室間に位置する仕切体と、この仕切体に開口形成された排水通し用孔部と、前記仕切体に設けられ、前記排水通し用孔部を覆うフィルターと、このフィルターに取り付けられ、前記フィルターを振動させる振動手段とを備えるものである。

請求項２記載の排水処理装置は、請求項１記載の排水処理装置において、フィルターは、フレーム部と、このフレーム部によって支持されたフィルター部とを有し、振動手段は、前記フィルター部に取り付けられた複数のバイブレーターによって構成されているものである。

請求項３記載の排水処理装置は、請求項１又は２記載の排水処理装置において、排水通し用孔部は、仕切体の上下方向中間部に開口形成されているものである。

請求項４記載の排水処理装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載の排水処理装置において、排水通し用孔部を開閉する開閉体と、曝気を行う曝気手段とを備え、フィルターは、前記排水通し用孔部が前記開閉体によって閉鎖され、かつ、前記曝気手段が曝気を行っている場合に、振動手段によって振動するものである。

請求項５記載の排水処理装置は、請求項４記載の排水処理装置において、開閉体を開位置及び閉位置に移動させる開閉体駆動手段を備えるものである。

本発明によれば、フィルターの目詰まりを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る排水処理装置の最終槽（沈殿槽）を示す斜視図である。 同上最終槽の仕切体等を示す斜視図である。 同上最終槽の概略断面図である。 同上排水処理装置全体の概略平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る排水処理装置全体の概略斜視図である。 同上排水処理装置の仕切体等を示す斜視図である。 （ａ）は開閉体が閉位置に位置した状態の図であり、（ｂ）は開閉体が開位置に位置した状態の図である。

本発明の第１の実施の形態について図１ないし図４を参照して説明する。

図４において、１は排水処理装置で、この排水処理装置１は、例えば搾乳処理施設等の施設から排出される汚れた排水（処理対象の排水である汚水）を浄化処理し、この浄化処理後の排水を処理水として外部へ排出（放流）するものである。

排水処理装置１は、例えば原水槽２と、複数、例えば６つの処理槽である第１ないし第６槽3a，3b，3c，3d，3e，3fとを備えており、原水槽２に流入した排水は、第１ないし第６槽3a，3b，3c，3d，3e，3fを経由して浄化処理される。そして、第６槽3fは、最終槽（沈殿槽）であり、ここで沈殿処理が行われる（以下では「最終槽3f」という）。

最終槽3fは、図１ないし図３に示すように、互いに隣り合う２つの排水貯留室６と、これら両排水貯留室６間に位置する上下方向長手状で板状の仕切体７とを備えている。つまり、最終槽3fの槽体５内には仕切体７が配置され、この仕切体７によって互いに隣り合う２つの排水貯留室（空間部）６が形成されている。そして、仕切体７を介して互いに隣り合う両排水貯留室６（6a，6b）には、排水が一時的に貯留される。

また、最終槽3fは、仕切体７の上下方向中間部（例えば上下方向中央部付近）に開口形成され、排水を一の排水貯留室6aから他の排水貯留室6bへ通すための排水通し用孔部８と、仕切体７の上下方向中間部（例えば上下方向中央部付近）に脱着可能に設けられ、排水通し用孔部８を覆う矩形板状のフィルター９と、このフィルター９に直接取り付けられ、当該フィルター９を振動させる目詰まり防止用の振動手段10とを備えている。

なお、上流側の一の排水貯留室（上流側貯留室）6aには、上下面が開口した細長い円筒状の筒体であるセンターウェル４が配置されている。このセンターウェル４の下端部は、排水通し用孔部８の下端部と同一高さ（略同一を含む）に位置している。

仕切体７は、鉄等の金属からなる上下方向長手状の仕切板部11を有し、この仕切板部11の上下方向中間部（例えば上下方向中央部付近）に矩形状の排水通し用孔部８が開口形成されている。

仕切板部11は、排水通し用孔部８よりも上に位置する上側板部分7aと、排水通し用孔部８よりも下に位置する下側板部分7bとを有し、これら両部分7a，7bには、上下方向に延びる平行な複数本（例えば４本）の補強リブ部12が設けられている。

また、仕切板部11は、排水通し用孔部８を形成した矩形環状の中間部分7cを有し、この中間部分7cには、フィルター９を脱着可能に保持するホルダー部13が設けられている。ホルダー部13は、フィルター９の幅寸法に対応した所定距離を介して互いに離間対向する断面Ｌ字状の側枠14と、これら両側枠14の下端部同士を連結する断面Ｌ字状の下枠15とを有している。

なお、図２に図示された仕切体７は、補強部である補強リブ部12を有しているが、この補強リブ部12は必ずしも必要ではなく、後述する図６の仕切体７の如く補強リブ部12を有しない構成でもよい。

フィルター９は、鉄等の金属からなる矩形環状のフレーム部（枠部）21と、このフレーム部21の内側に固着され、当該フレーム部21によって支持された矩形膜状のフィルター部（膜部）22とを有している。

なお、フィルター部22の目の粗さが異なる複数種類のフィルター９を予め用意しておき、処理対象の排水に応じてそれらの中から選択した一のフィルター９を使用するようにしてもよい。

振動手段10は、フィルター９のフィルター部22の上側に脱着可能に直接取り付けられた円板状の複数（例えば３つ）のバイブレーター25によって構成されている。つまり、フィルター９のフィルター部22のうち、下流側の他の排水貯留室（下流側貯留室）6bに面した表面の上側には、複数の小型振動部であるバイブレーター25が水平方向に互いに等間隔をおいて並設されている。

具体的には、フィルター部22の上側における幅方向一端側、幅方向中央側、及び幅方向他端側の３箇所に、バイブレーター25が直接取り付けられている。それゆえ、これら３個のバイブレーター25の作動でフィルター部22の全体が振動する。

バイブレーター25は、制御手段（図示せず）に電気的に接続されており、その制御手段によって制御される。例えばバイブレーター25は、一定時間経過する度に設定時間だけ（例えば３時間経過する度に５分間だけ）、作動してフィルター部22の全体に振動を与える。つまり、複数のバイブレーター25の定期的な作動により、フィルター部22の全体が細かく振動する。

なお、バイブレーター25の設定時間は、予め設定されるものであるが、例えば図示しない操作部の操作によりその時間を変更可能である。また、定期的な作動には限定されず、バイブレーター25が常時作動するように設定してもよい。

また、最終槽3fの槽体５の側面上部には排出口27が開口形成され、この排出口27に排出管28が接続されている。そして、この排出管28によって浄化処理後の排水（処理水）が外部へ排出される。

次に、排水処理装置１の作用等を説明する。

第１ないし第５槽3a，3b，3c，3d，3eで浄化処理された排水は、センターウェル４内を通って最終槽3fの一の排水貯留室6aに流入する。

この一の排水貯留室6aでは、図３に示すように、排水よりも比重が大きい活性汚泥等は、沈殿物となって底面に沈殿する。また、排水よりも比重が小さい活性汚泥等は、浮遊物となって水面に浮遊する。なお、沈殿物は、必要に応じて上流の槽に返送される。

そして、この一の排水貯留室6aに貯留された排水のうち、浮遊物及び沈殿物を含まない中間層の排水は、仕切体７の排水通し用孔部８を通ってフィルター９のフィルター部22を通過して、隣接する他の排水貯留室6bに流入する。このとき、中間層の排水中の除去対象粒子（微細物質）が、フィルター部22によって捕集除去される。

ここで、フィルター９のフィルター部22は、一定時間経過する度に設定時間だけ、複数のバイブレーター25によって振動する。

このため、フィルター部22に付着した除去対象粒子は、振動手段10の各バイブレーター25の作動に基づくフィルター部22の振動によって振り落とされ、その結果、フィルター９のフィルター部22における目詰まりの発生が防止される。

そして、上記排水処理装置１によれば、フィルター９を振動させる振動手段10を備えるため、フィルター９の目詰まりを防止でき、よって、排水を適切に浄化処理できるとともに、作業者の負担軽減を図ることができる。

また、振動手段10は、フィルター９のフィルター部22に直接取り付けられた複数のバイブレーター25によって構成されているため、フィルター９の目詰まりを効果的に防止できる。

さらに、排水通し用孔部８は、一の排水貯留室6aに貯留された排水のうち浮遊物及び沈殿物を含まない中間層の排水が他の排水貯留室6bに流入するように、仕切体（仕切板）７の上下方向中間部、すなわち例えば上下方向中央部よりも少し上の部分（排水通し用孔部８の下端部とセンターウェル４の下端部とが同一高さに位置する部分）に開口形成されているため、フィルター９の目詰まりをより一層効果的に防止できる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図５ないし図７を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と基本的に同じ構成については、同じ符号を付してその説明を適宜省略する。

図５に示すように、第２の実施の形態に係る排水処理装置１は、上記第１の実施の形態とは異なり、８つの処理槽である第１ないし第８槽3a，3b，3c，3d，3e，3f，3g，3hを備えている。

そして、例えば搾乳処理施設等の施設から流れてくる処理対象の排水（汚水）は、スクリーン（図示せず）を通って第１槽3aに流入し、その後、第２ないし第８槽3b，3c，3d，3e，3f，3g，3hを経由して浄化処理される。

第１槽3aは、電気分解槽であり、図示しないスクリーンが設けられている。第２槽3bは、特許第４６１１９６３号の特許公報に記載された水中ポンプ手段を備えたセラミック接触循環槽である。この水中ポンプ手段は、水中ポンプの作動により浮上乳脂肪分を排水とともに吸込口部から吸い込んで界面活性機能を有するセラミックと接触させて乳化水溶液にしてこの乳化水溶液を吐出口部から吐き出すものである。

第３槽3cは、活性化石炭を備えた第１の接触酸化槽である。第４槽3dは、第１の曝気槽である。第５槽3eは、活性化石炭を備えた第２の接触酸化槽である。第６槽3fは、第２の曝気槽である。

第７槽3gは、沈殿槽であり、ここで沈殿処理が行われ、上澄液が処理水として外部へ排出される。底部に沈殿した活性汚泥は、スクリーンを通して第１槽3aに返送される。

第８槽3hは、平膜槽であり、再利用可能な処理水（例えば牛や人が飲める水）を必要とする場合に、第７槽（沈殿槽）3gからの排水を例えば逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いて濾過して浄化処理する。

上記８つの槽は、排水が一時的に貯留される排水貯留室６（6a～6h）を内部にそれぞれ備えている。そして、これら８つの槽のうち、４つの第３槽3c、第４槽3d、第５槽3e及び第６槽3fは、排水貯留室６に貯留された排水に対して曝気を行う曝気手段31を備えている。

各曝気手段31は、例えば排水貯留室６に配置された散気管或いは散気板等の散気体32と、この散気体32に空気を供給する空気供給体であるブロワ33とを有している（図７参照）。

また、図５に示されるように、排水処理装置１は、互いに隣り合う両排水貯留室（空間部）６間に位置する板状の仕切体７（7a～7g）を備えている。具体的には、互いに隣り合う第１槽3aの排水貯留室6a及び第２槽3bの排水貯留室6b間には仕切板７（7a）が位置し、互いに隣り合う第２槽3bの排水貯留室6b及び第３槽3cの排水貯留室6c間には仕切体７（7b）が位置し、互いに隣り合う第３槽3cの排水貯留室6c及び第４槽3dの排水貯留室6d間には仕切体７（7c）が位置し、互いに隣り合う第４槽3dの排水貯留室6d及び第５槽3eの排水貯留室6e間には仕切体７（7d）が位置し、互いに隣り合う第５槽3eの排水貯留室6e及び第６槽3fの排水貯留室6f間には仕切体７（7e）が位置し、互いに隣り合う第６槽3fの排水貯留室6f及び第７槽3gの排水貯留室6g間には仕切体７（7f）が位置し、互いに隣り合う第７槽3gの排水貯留室6g及び第８槽3hの排水貯留室6h間には仕切体７（7g）が位置している。

そして、これら仕切体７（7a～7g）のうち、曝気手段31と対向する３つの仕切体７（7c，7d，7e）には、排水通し用孔部８を覆うフィルター９が設けられている。なお、残りの４つの仕切体７（7a，7b，7f，7g）には排水通し用孔部８は形成されておらず、これを覆うフィルター９も設けられていない。このため、排水は、排水通し用孔部８ではなく、図示しない管や連通孔等を通って下流の槽内に供給される。

ここで、図６及び図７に示すように、仕切体７（7c，7d，7e）のホルダー部13は、フィルター９に加えて、排水通し用孔部８を開閉する移動可能な矩形板状の平板である開閉体36を保持するものである。

開閉体36は、開位置に位置して排水通し用孔部８を開口させ、閉位置に位置して排水通し用孔部８を閉鎖するものである。つまり、開閉体36は、開閉体駆動手段37によって開位置及び閉位置間で上下方向に移動可能となっている。換言すると、この開閉体36は、開閉体駆動手段37の作動に基づいて、仕切体７の中間部分7cとフィルター９との間に挿入出可能となっている。

開閉体駆動手段37は、例えば下端部が開閉体36に取り付けられたワイヤ41と、このワイヤ41の巻取り及び巻戻しを行う回転可能な巻取体42と、この巻取体42を回転させる駆動体であるモータ（図示せず）とを有している。

なお、バイブレーター25を制御する制御手段（図示せず）には、開閉体駆動手段37のモータや曝気手段31のブロワ33も電気的に接続されており、その制御手段で制御される。

そして、図７（ａ）に示すように、フィルター９のフィルター部22は、排水通し用孔部８が開閉体36によって閉鎖された状態で、かつ、曝気手段31が曝気を行っている場合に、振動手段10のバイブレーター25によって振動する。

このため、フィルター９のフィルター部22は、振動手段10による振動と曝気手段31による曝気とで効率的に洗浄され、フィルター部22の目詰まりが防止される。

なお、振動手段10の各バイブレーター25は、曝気手段31による曝気時において、例えば一定時間経過する度に設定時間だけ作動してフィルター部22の全体に振動を与える。また、例えば曝気時にバイブレーター25が常時作動するように設定してもよい。

また、曝気手段31は、予め設定された所定時間、曝気を行うと曝気を一旦停止し、この停止後、所定時間（例えば１０分～３０分）が経過すると、図７（ｂ）に示すように、開閉体36がワイヤ41によって引き上げられて排水通し用孔部８が開口する。

すると、排水は、排水通し用孔部８を通ってフィルター９のフィルター部22を通過して、隣接する下流の排水貯留室６に流入する。このとき、フィルター部22は、排水中の除去対象粒子を捕集除去する。

そして、この第２の実施の形態に係る排水処理装置１でも、上記第１の実施の形態と同様、フィルター９を振動させる振動手段10を備えるため、フィルター９の目詰まりを効果的に防止することができる。

また、フィルター９は、排水通し用孔部８が開閉体36によって閉鎖されかつ曝気手段31が曝気を行っている場合に、振動手段10によって振動するため、フィルター９の目詰まりをより一層効果的に防止できる。

なお、上記第１の実施の形態において、例えば特許第４９７９６７３号の特許公報に記載された仕切手段を下流側の排水貯留室6b内に配置してもよい。

また、上記第１の実施の形態では、フィルター９は、下流側の排水貯留室6b内に位置するように仕切体７に設けられた構成について説明したが、例えばフィルター９を上流側の排水貯留室6a内に位置するように仕切体７に設けてもよい。なお、上記第１、第２のいずれの実施の形態においても、仕切体７の片側のみではなく両側にフィルター９を設けてもよい。

さらに、上記第２の実施の形態において、フィルター９及び開閉体36は、仕切体７に対して同じ側に設けられているが、例えばフィルター及び開閉体のうちいずれか一方が仕切体の一方側に設けられかついずれか他方が仕切体の他方側に設けられた構成等でもよい。

なお、本発明のいくつかの実施の形態およびその変形例について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、前記各実施の形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

１ 排水処理装置
６ 排水貯留室
７ 仕切体
８ 排水通し用孔部
９ フィルター
10 振動手段
21 フレーム部
22 フィルター部
25 バイブレーター
31 曝気手段
36 開閉体
37 開閉体駆動手段

Claims (6)

1. 互いに隣り合う排水貯留室と、
   これら両排水貯留室間に位置する仕切体と、
   この仕切体に開口形成された排水通し用孔部と、
   前記仕切体に設けられ、前記排水通し用孔部を覆うフィルターと、
   このフィルターに取り付けられ、前記フィルターを振動させる振動手段とを備え、
   前記振動手段は、前記フィルターに直接取り付けられた複数のバイブレーターを有する
   ことを特徴とする排水処理装置。
2. 複数のバイブレーターは、フィルターに対して脱着可能である
   ことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
3. フィルターは、フレーム部と、このフレーム部によって支持されたフィルター部とを有し、
   複数のバイブレーターは、前記フィルター部の上側に直接取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の排水処理装置。
4. 互いに隣り合う排水貯留室と、
   これら両排水貯留室間に位置する仕切体と、
   この仕切体に開口形成された排水通し用孔部と、
   前記仕切体に設けられ、前記排水通し用孔部を覆うフィルターと、
   このフィルターに取り付けられ、前記フィルターを振動させる振動手段と、
   前記排水通し用孔部を開閉する開閉体と、
   曝気を行う曝気手段とを備え、
   前記フィルターは、前記排水通し用孔部が前記開閉体によって閉鎖され、かつ、前記曝気手段が曝気を行っている場合に、前記振動手段によって振動する
   ことを特徴とする排水処理装置。
5. 開閉体を開位置及び閉位置に移動させる開閉体駆動手段を備える
   ことを特徴とする請求項４記載の排水処理装置。
6. 互いに隣り合う両排水貯留室である上流側貯留室及び下流側貯留室と、
   これら上流側貯留室及び下流側貯留室間に位置する仕切体と、
   この仕切体に開口形成された排水通し用孔部と、
   前記仕切体に設けられ、前記排水通し用孔部を覆うフィルターと、
   このフィルターに取り付けられ、前記フィルターを振動させる振動手段とを備え、
   前記振動手段は、複数のバイブレーターを有し、
   前記複数のバイブレーターは、前記フィルターのフィルター部のうち前記下流側貯留室に面した表面に直接取り付けられている
   ことを特徴とする排水処理装置。

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