JP7427479B2 - 越流堰 - Google Patents

Description

本発明は、越流堰に関するものである。特に、反応槽に設けられる越流堰に関するものである。

一般に、流体処理を行う反応槽などの処理装置において、流体の流量調整を行うための調整機構が設けられている。このような調整機構としては、流量調整弁のほか、流体が越流して通過する領域を備え、越流分を移送・回収する越流堰が知られている。

越流堰は、越流堰の内側にある流体水位を一定に保ち、越流堰の外側に越流した流体を移送・回収することができるため、流体処理に係る様々な処理装置に用いられている。

越流堰を備える処理装置としては、例えば、排水などの被処理水を処理する手段の一つであり、被処理水中の固形物などの不純物を除去する固液分離を行う固液分離装置が挙げられる。

例えば、特許文献１には、被処理水を上澄液と汚泥とに分離するための沈殿槽を備え、この沈殿槽の内周面上側位置に、縦断面Ｌ字状の越流堰を設けた固液分離装置が記載されている。また、特許文献１には、沈殿槽内で分離された上澄液は、この越流堰を超えて、越流堰と沈殿槽内周面とで形成される溝に流れ込み、外部に排出されることも記載されている。

特開２００４－１１３９６４号公報

特許文献１に記載されるように、沈殿槽を備える固液分離装置では、越流堰により沈殿槽内で固体と分離された処理済みの流体（上澄液）を外部に排出している。このとき、特許文献１に記載の断面Ｌ字状の構造を有する越流堰は、流体の流入量が比較的大きく、いわゆる越流負荷が大きい場合に好適に用いられている。

一方、沈殿槽で処理する被処理水量が少ないなど、越流堰に対する流体の流入量が少ない場合、特許文献１に記載の越流堰の構造のように、流体が越流して通過する箇所が直線状であると、越流水深が浅くなることで、越流堰の微細な高さの違いにより流体が越流する箇所と越流できない箇所が出てきてしまい、越流堰を越流する流体の流れが不均一になり、偏流を生じるという問題がある。越流する流体の流れが不均一になると、越流堰に振動が加わることによる越流堰の落下や、ショートパス（短絡流）の発生等、固液分離装置における流体処理が不安定になるという懸念が生じる。

越流負荷が小さい場合、いわゆるＶノッチと呼ばれる形状を有する越流堰を用いることが知られている。しかし、固液分離装置のように、通常時の運転においては越流堰に対する流体の流入量をある程度見込むことができるものについては、越流堰は越流負荷が高い状態に対応できることも求められる。

本発明の課題は、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することができる越流堰を提供することである。

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、越流堰において、流体が越流し通過する領域の形状を規定することで、低流入量時に流体が流れる領域と、高流入量時に流体が流れる領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成できることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の越流堰である。

上記課題を解決するための本発明の越流堰は、流体が越流し通過する領域を備える越流堰であって、領域は、三角形からなる一段目と、四角形からなる二段目と、を有する形状からなることを特徴とするものである。

本発明の越流堰によれば、流体が越流し通過する領域を２段階に分け、一段目は低流入時に対応可能な形状である三角形とし、二段目は高流入時に対応可能な形状である四角形とすることで、流体の流入量に応じて適切な越流水深を確保することが可能となる。これにより、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。

また、本発明の越流堰の一実施態様としては、領域内に、一段目の形状が複数個設けられているという特徴を有する。
この特徴によれば、流体の低流入時において、越流堰全長にわたり安定した流れをより確実に形成することが可能となる。

また、上記課題を解決するための本発明の越流堰は、反応槽の全周にわたって設けられる越流堰であって、流体が越流し通過する領域が、２以上の形状からなるという特徴を有する。
反応槽の全周に設けられる越流堰においては、越流堰の全長にわたり水平を維持することが困難であり、特に流体の低流入時には偏流を生じやすく、ショートパスにつながってしまうという問題がある。一方、本発明の越流堰によれば、反応槽の全周に設けられるような全長距離が長い越流堰において、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。これにより、反応槽による処理を安定して行うことが可能となる。

また、上記課題を解決するための本発明の越流堰は、反応槽の全幅にわたって設けられる越流堰であって、流体が越流し通過する領域が、２以上の形状からなるという特徴を有する。
反応槽の全幅に設けられる越流堰においては、流体の低流入時において偏流が生じると、ショートパスの発生に加え、越流堰に振動が生じやすいため、越流堰の落下につながることが懸念される。一方、本発明の越流堰によれば、反応槽の全幅に設けられるような全長距離が長い越流堰において、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。これにより、反応槽による処理を安定して行うことが可能となる。

また、本発明の越流堰の一実施態様としては、上記反応槽に設けられる越流堰において、流体が越流し通過する領域は、三角形からなる一段目と、四角形からなる二段目と、を有する形状からなるという特徴を有する。
この特徴によれば、流体が越流し通過する領域を２段階に分け、一段目は低流入時に対応可能な形状である三角形とし、二段目は高流入時に対応可能な形状である四角形とすることで、流体の流入量に応じて適切な越流水深を確保することが可能となる。これにより、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。

さらに、本発明の越流堰の一実施態様としては、被処理水中の固液を分離する固液分離装置に対して設けられるという特徴を有する。
一般に、固液分離装置においては、固液分離後の処理水を越流堰で越流させ、装置外に排出・回収することが行われている。また、固液分離装置においては、被処理水の処理量及び処理条件等により、越流堰に対する流体の流入量の変動が生じる。したがって、この特徴によれば、流体の流入量の変動に対応し、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することができる本発明の越流堰の効果を十分に活かすことが可能となる。また、本発明の越流堰を固液分離装置に設けることで、固液分離における被処理水のショートパスの発生を抑制し、安定した固液分離処理を行うことが可能となる。

本発明によれば、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することができる越流堰を提供することができる。

本発明の第１の実施態様の越流堰の構造を示す概略説明図である。 本発明の第１の実施態様の越流堰の使用時に係る概略説明図である。 従来の越流堰の使用時に係る概略説明図である。 本発明の第２の実施態様の越流堰を備える固液分離装置の構造を示す概略説明図（側面図）である。 本発明の第２の実施態様の越流堰を備える固液分離装置の構造を示す概略説明図（平面図）である。 本発明の第３の実施態様の越流堰を備える固液分離装置の構造を示す概略説明図（側面図）である。 本発明の第３の実施態様の越流堰を備える固液分離装置の構造を示す概略説明図（平面図）である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る越流堰の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する越流堰の構造については、本発明に係る越流堰を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。

本発明における越流堰は、流体の流量調整機構として用いられるものである。特に、本発明における越流堰は、反応槽など流体の処理装置に設けられ、越流堰の内側にある流体水位を一定に保ち、越流堰の外側に越流した流体を移送・回収するために用いられるものである。

〔第１の実施態様〕
図１は、本発明の第１の実施態様の越流堰の構造を示す概略説明図である。
本実施態様に係る越流堰１Ａは、図１に示すように、本体２と、越流領域３とを備えている。また、越流領域３は、一段目３ａと二段目３ｂとに分かれて形成されている。

本体２は、流体との接触による変質や破損が生じにくい材質からなるものが好ましく、例えば、金属やプラスチックからなるものを用いることが挙げられる。さらに金属やプラスチックに対し、耐水性処理や耐腐食性処理などの表面処理を行ったものを用いるものとしてもよい。これにより、越流堰１Ａのメンテナンスに係るコストを低減させることが可能となる。

また、本体２は、設置箇所に係止するための係止手段を備えるものとしてもよい。係止手段の例としては、例えば、本体２に係止具を直接設けることのほか、係止具を接続するための補助具を設置することが挙げられる。あるいは、係止具や補助具の位置取りのためのマーキングが設けられているものとすることが挙げられる。これにより、越流堰１Ａの設置を簡便に行うことが可能となる。

越流領域３は、流体が越流し通過する領域であり、図１に示すように、一段目３ａ及び二段目３ｂに分かれた２段階構造として形成されている。越流領域３を２段階構造とすることで、越流堰１Ａに対する流体の流入量に応じて、流体が通過する越流領域３の形状が変わるため、流体の低流入時及び高流入時のいずれにも対応可能とすることが可能となる。なお、本実施態様の越流堰１Ａにおける一段目３ａと二段目３ｂの位置関係については、一段目３ａの上部に二段目３ｂが形成されているものとする。

一段目３ａは、流体の低流入時において適切な越流水深を確保するためのものであり、図１に示すように、三角形からなるものとすることが挙げられる。
一段目３ａは、三角形の頂点が下向きになるように構成されるものであればよく、正三角形あるいは二等辺三角形とすることが挙げられる。

また、一段目３ａとしては、少なくとも一以上の三角形からなる形状を有するものであればよく、一段目３ａの形状として設けられる個数は特に限定されないが、図１に示すように、越流領域３内において一段目３ａの形状を複数個設けられるものとすることが挙げられる。このとき、一段目３ａの形状が規則性を持つように設けることが好ましい。より具体的には、一段目３ａの形状が所定の間隔を空け、越流堰１Ａの全長にわたって等間隔となるように設けることが好ましい。特に、越流堰１Ａの全長距離が長くなるほど、一段目３ａの形状は、複数設けることが好ましい。これにより、流体が一段目３ａを越流する際、越流堰１Ａの全長にわたって安定した流れをより確実に形成することが可能となる。

一方、二段目３ｂは、流体の高流入時において適切な越流水深を確保するためのものであり、図１に示すように、四角形からなるものとすることが挙げられる。
二段目３ｂは、主に長方形から構成されることが挙げられる。なお、本実施態様における四角形とは、長方形に限定するものではなく、例えば、正方形のほか、台形や平行四辺形なども含むものである。

図２は、本実施態様の越流堰１Ａの使用時に係る概略説明図である。また、図３は、従来の越流堰１′の使用時に係る概略説明図である。

図３に示すように、流体が越流し通過する箇所（図３中の越流箇所Ａ）が本体２′の上縁部に直線的に形成されている従来の越流堰１′の場合、越流箇所Ａを高精度で水平に形成することや、越流堰１′の設置時に越流箇所Ａの水平を維持することは困難である。このとき、流体が高水位で流入する際には大きな問題は生じないが、流体が低水位で流入する際には、図３に示すように、流体が越流できる箇所と越流できない箇所が、不均一に形成されたり、偏在して形成されたりするため、流体の越流時において偏流を起こすという問題が生じる。

一方、図２に示すように、本実施態様の越流堰１Ａにおいては、一段目３ａとして、三角形からなる形状の領域を形成することで、流体の低流入時において適切な越流水深を確保することが可能となる。また、一段目３ａの形状を一定の規則性をもって複数個設けることにより、越流時において安定した流れをより確実に形成することが可能となる。また、二段目３ｂとして、四角形からなる形状の領域を形成することで、流体の高流入時において適切な越流水深を確保することが可能となる。

図２に示すように、本実施態様の越流堰１Ａに対する流体の流入量に応じて、流体が通過する越流領域３の形状が変わるため、流体の流入量に対して適切な越流水深を常に確保することが可能となる。また、図２に示すように、一段目３ａを三角形からなる形状とし、三角形の頂点側から流体を越流させるようにすることで、低流入時でも流体が越流しやすい構造が形成される。これにより、従来の越流堰１′のように、越流箇所Ａの水平構造を高精度で形成することや水平状態を維持する必要がなく、越流堰の製造に係るコストや設置に係る煩雑性を低減させることが可能となる。

本実施態様における越流領域３の形状（一段目３ａの形状及び二段目３ｂの形状）に係る詳細な設計を行う手段については、特に限定されない。例えば、越流堰への流入水量（単位：ｍ^３／ｈ）を、堰の全長（単位：ｍ）で除した値である越流負荷（単位：ｍ^３／ｈ・ｍ）を基準とし、越流領域３の形状を設計することが挙げられる。
越流負荷を用いた設計の例としては、算出した越流負荷に基づき、二段目３ｂの形状を設計するとともに、越流負荷により想定される最小流入水量における流体の水位に対応できるように、一段目３ａの形状及び設置個数を設計することが挙げられる。このとき、流体は、主に二段目３ｂからなる領域から越流し、流体の流入量が越流堰１Ａを越流する最小限度の水位となったときに、主に一段目３ａからなる領域から越流するようにすることができる。これにより、流体の高流入時のように、流体の流入量がある程度見込まれる通常時においては、効率的に越流を行うことができる領域（二段目３ｂ）を流体が通過し、流体の低流入時に対しては、偏流が生じにくい構造を有する領域（一段目３ａ）を流体が通過するため、流体の流入量に応じて流体の越流をスムーズに行うことが可能となる。

なお、本実施態様における越流堰１Ａは、流体の流量調整機構として機能するものであり、設置箇所については特に限定されない。例えば、水処理に係る反応槽等のように、扱う流体量の大きい処理装置に設けられる越流堰として好適に用いることができる。

以上のように、本実施態様における越流堰１Ａは、流体が越流し通過する領域を２段階に分け、一段目は低流入時に対応可能な形状である三角形とし、二段目は高流入時に対応可能な形状である四角形とすることで、流体の流入量に応じて適切な越流水深を確保することが可能となる。これにより、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。

〔第２の実施態様〕
本発明の第２の実施態様における越流堰１Ｂは、反応槽に設けられる越流堰とするものである。これにより、反応槽における水面位置の制御や、反応槽で処理された流体（処理水）の移送・回収において、越流時における流体の流れを安定させることが可能となり、反応槽における処理を安定して行うことが可能となる。

特に、本実施態様における越流堰１Ｂは、反応槽の全周に設けられる越流堰とする。反応槽の全周に設けられる越流堰は、越流堰自体の全長距離が長くなることから、従来の越流堰では、水平構造に係る精度を維持することがさらに困難となるという問題があった。一方、本実施態様における越流堰１Ｂは、流体が越流し通過する領域を２以上の形状からなるものとすることで、流体の流入量に応じ適切な越流水深を確保することが可能となる。これにより、反応槽の全周に設けられ、全長距離の長い越流堰においても、安定した流れを形成することが可能となる。

本実施態様における越流堰を備える反応槽の種類は特に限定されないが、例えば、固形物を含む被処理水を、処理水と固形物（沈殿物）に分離する固液分離処理に利用される固液分離装置が挙げられる。
固液分離装置においては、被処理水から固形物を分離した処理水が上澄液となり、この上澄液の排出・回収を行うために、越流堰が用いられている。また、固液分離装置においては、被処理水の処理量及び処理条件等により、越流堰に対する流体の流入量の変動が生じる。したがって、固液分離装置に対して本実施態様における越流堰１Ｂを設けることで、流体の流入量の変動に対応し、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することができるという本実施態様の越流堰１Ｂの効果を十分に活かすことが可能となる。
なお、本実施態様に係る固液分離処理における処理水と固形物の分離手段は、特に限定されない。例えば、被処理水に薬品を添加して化学反応させ、被処理水中から結晶を析出させる反応晶析によって、処理水と固形物に分離するものや、被処理水に凝集剤を添加して被処理水中の固形物を凝集させ、処理水と凝集した固形物に分離するものが挙げられる。また、反応晶析と凝集処理の組み合わせによるものなどが挙げられる。
以下、実施態様においては、被処理水に凝集剤を添加して、固形物を凝集沈殿させて分離する固液分離処理を行う固液分離装置について主に説明するが、これに限定されるものではない。

本実施態様における処理対象である被処理水は、分離対象である固形物を含むものであればよく、発生源や固形物の種類は特に限定されない。また、本実施態様における被処理水は、薬品等の添加により固形物が析出するものも含まれる。被処理水としては、例えば、工場排水や生活排水のほか、河川水や他の水処理設備からの一次処理水などが挙げられる。

以下、図４及び図５に基づき、本発明の第２の実施態様における越流堰１Ｂを備える固液分離装置の一実施態様について説明する。

図４は、本実施態様における越流堰１Ｂを備える固液分離装置１００Ａの構造を示す概略説明図（側面図）である。また、図５は、本実施態様における越流堰１Ｂを備える固液分離装置１００Ａの構造を示す概略説明図（上方から見た平面図）である。
本実施態様に係る固液分離装置１００Ａは、図４に示すように、沈殿槽１０と、沈殿槽１０内に設けられ、被処理水Ｗの固形物を凝集してフロック化するミキシングチャンバ２０とを備えている。ここで、ミキシングチャンバ２０を通過することにより凝集したフロックＦを含む被処理水Ｗが、ディストリビュータ３０を介して沈殿槽１０内に吐出され、沈殿槽１０の下方にフロックＦが沈殿する一方、沈殿槽１０の上方には上澄みである清澄層Ｃが形成され、清澄された処理水Ｗ１は、沈殿槽１０の上部側に設けた処理水排出部４０により排出される。この処理水排出部４０には、越流堰１Ｂが設けられている。また、沈殿槽１０の底部に沈殿したフロックＦ（沈殿物Ｐ）は、沈殿槽１０の底部中央から汚泥排出部５０を介して排出される。さらに、固液分離装置１００Ａには、沈殿槽１０の底部に沈殿した沈殿物Ｐを汚泥排出部５０側へ掻き寄せる掻き寄せ部６０を備えている。

以下、各構成について説明する。

ミキシングチャンバ２０は、沈殿槽１０の中央に直立状態で配設された筒状の中空部材であり、その内部に被処理水Ｗが流入して流れる流路２０ａが形成されている。また、ミキシングチャンバ２０には、ミキシングチャンバ２０内に被処理水Ｗを供給する流入管２１が接続されている。流入管２１は、ミキシングチャンバ２０内に被処理水Ｗを供給することができるものであればよく、例えば図４に示すように、沈殿槽１０に対し水平方向に延びた管を、沈殿槽１０の周壁１０ａを貫通して内部に進入させ、ミキシングチャンバ２０と接続されるものが挙げられる。

ミキシングチャンバ２０内には、流入管２１から供給される被処理水Ｗに対し、被処理水Ｗ中の固形物を凝集しフロック化するために、凝集剤を添加するための凝集剤添加手段を備えている。
本実施態様の凝集剤添加手段としては、ミキシングチャンバ２０内の流路２０ａを流れる被処理水Ｗに対し、ノズル２２により凝集剤が添加されるものを図４に例示しているが、これに限定されるものではない。他の例としては、例えば、流入管２１の上流に凝集剤添加部を別途設け、この凝集剤添加部より被処理水Ｗに凝集剤が添加されるものとすることが挙げられる。

被処理水Ｗに混合される凝集剤としては、無機凝集剤及び高分子凝集剤が挙げられる。凝集剤は、無機凝集剤あるいは高分子凝集剤のみを用いるものであってもよく、無機凝集剤と高分子凝集剤を併用するものであってもよい。なお、無機凝集剤及び高分子凝集剤を併用する場合、無機凝集剤、高分子凝集体の順に被処理水Ｗに添加することが好ましい。これにより、安定したフロック形成が可能となる。
凝集剤の具体例としては、例えば、無機凝集剤としては、硫酸バンドやＰＡＣ等のＡｌ系無機凝集剤や、ポリ硫酸鉄等のＦｅ系無機凝集剤が挙げられる。あるいは、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２等のアルカリ又はＨ_２ＳＯ_４、ＨＣｌ等の酸によるｐＨ調整剤や、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ系化合物の添加や、酸化剤・還元剤の添加等により結晶を析出させるものとしてもよい。また、高分子凝集剤としては、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素－ホルマリン樹脂等のカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２－アクリルアミド）－２－メチルプロパン硫酸塩等のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド等のノニオン性高分子凝集剤、アクリルアミドとアミノアルキルメタクリレートとアクリル酸ナトリウムの共重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。

また、ミキシングチャンバ２０内には、被処理水Ｗと凝集剤を混合し撹拌するための円筒状の回転ミキサ２３が配設されている。この回転ミキサ２３内に、沈殿槽１０に沿った高さ方向に延在するシャフト７０が配置されており、シャフト７０は上端に取り付けられたモータ等の駆動装置８０によって軸心周りに回転可能となっている。ミキシングチャンバ２０とシャフト７０とは互いに接しておらず、ミキシングチャンバ２０内をシャフト７０が貫通している。

シャフト７０の下部には、ミキシングチャンバ２０内の被処理水Ｗを沈殿槽１０に供給するためのディストリビュータ３０が固定されている。このディストリビュータ３０は、ミキシングチャンバ２０内に連通した複数本の管が、水平かつ放射状に延びるように設けられている。また、ミキシングチャンバ２０内で形成されたフロックＦを含む被処理水Ｗを吐出するための吐出孔３０ａが、沈殿槽１０底部に向けた状態で複数設けられている。
シャフト７０が回転駆動することで、シャフト７０と共にディストリビュータ３０が回転し、ミキシングチャンバ２０内のフロックＦを含む被処理水Ｗは、沈殿槽１０内に均等に分配供給される。

また、シャフト７０には、ミキシングチャンバ２０及びディストリビュータ３０よりもさらに下方側に、掻き寄せ部６０が取り付けられている。この掻き寄せ部６０により、ディストリビュータ３０から供給されて沈殿槽１０底部に沈殿したフロックＦ（沈殿物Ｐ）を汚泥排出部５０側に掻き寄せることができる。

汚泥排出部５０は、沈殿槽１０の底部に沈殿した沈殿物Ｐを固液分離装置１００Ａ外に排出することができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。汚泥排出部５０としては、例えば、図４に示すように、沈殿槽１０の底部に設けられた汚泥引抜用凹部５１、汚泥引抜管５２、汚泥引抜ポンプ（不図示）などからなるものが挙げられる。また、図４に示すように、汚泥引抜用凹部５１内の沈殿物Ｐを掻き落とすためのスクレーパ５３をシャフト７０に取り付けるものとすること等が挙げられる。

掻き寄せ部６０は、沈殿槽１０の底部に沈殿した沈殿物Ｐを掻き寄せ、汚泥排出部５０側に掻き寄せることができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。掻き寄せ部６０としては、例えば、図４に示すように、旋回シャフト６１、支持ロッド６２、掻き寄せブレード６３などからなるものが挙げられる。

処理水排出部４０は、沈殿槽１０内でフロックＦと分離し、清澄層Ｃを形成している処理水Ｗ１を固液分離装置１００Ａ外に排出するためのものである。処理水排出部４０は、越流堰１Ｂと、排出管４１と、トラフ４２とを備えている。
図４及び図５に示すように、越流堰１Ｂは沈殿槽１０の内周に対し環状に設けられている。また、越流堰１Ｂと沈殿槽１０の周壁１０ａの間には、トラフ４２が設けられている。さらに、トラフ４２と排出管４１が接続されている。
図５に示すように、清澄層Ｃから越流堰１Ｂを越流した処理水Ｗ１はトラフ４２に流入し、トラフ４２に流入した処理水Ｗ１は排出管４１を介して系外に排出される。

本実施態様における越流堰１Ｂは、流体が越流し通過する領域が２以上の形状からなるものであればよい。これにより、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。
越流堰１Ｂにおいて、流体が越流し通過する領域を構成する形状の具体的な構造については、特に限定されない。例えば、越流堰１Ｂは、本体と、流体が越流し通過する領域である越流領域を備え、越流領域の下方側（本体の上縁部）には、低水位の処理水Ｗ１が均一に越流可能となる構造を設け、越流領域の上方側には、高水位の処理水Ｗ１が効率的に越流可能となる構造を設けるものとすることが挙げられる。

低水位の処理水Ｗ１が均一に越流可能となる構造としては、比較的小さな面積からなる構造を規則的に複数設けることが挙げられる。例えば、三角形、四角形、台形、円形、半円形のいずれか一つから選択された構造を、越流堰１Ｂの全長にわたって本体上縁部に規則的に複数並べて設けることが挙げられる。これにより、処理水Ｗ１は、規則的に設けられた構造により形成された領域から優先的に越流するため、偏流が生じることを抑制することが可能となる。また、従来の越流堰のように、本体上縁部において高精度の水平構造を形成・維持する必要がなく、越流堰の製造コストなどを低減させることが可能となる。

また、高水位の処理水Ｗ１が効率的に越流可能となる構造としては、比較的大きな面積からなる一の構造を設けることが挙げられる。例えば、長方形等の四角形からなる構造を設けることが挙げられる。これにより、本体の上縁部よりも上方で越流する処理水Ｗ１は流れを阻害されることがなく、効率的に越流堰１Ｂの外側に移動する。

より具体的には、本実施態様における越流堰１Ｂとしては、例えば、第１の実施態様における越流堰１Ａと同様に、本体に対し、三角形からなる一段目及び四角形からなる二段目とを有する越流領域を設けるものとすることが挙げられる。これにより、越流堰１Ｂにおいても、一段目は低流入時に対応可能な形状とし、二段目は高流入時に対応可能な形状とすることで、流体の流入量に応じて適切な越流水深を確保することが可能となり、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。

以上のように、本実施態様の越流堰１Ｂによって、反応槽の全周に設けられるような全長距離が長い越流堰においても、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。
従来の越流堰では、反応槽の全周に設けられる際に、越流堰の全長にわたり水平を維持することが困難であり、特に流体の低流入時には偏流を生じやすく、ショートパスにつながってしまうという問題があった。一方、本実施態様における越流堰１Ｂにおいては、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となるため、反応槽による処理を安定して行うことが可能となる。

〔第３の実施態様〕
本発明の第３の実施態様における越流堰１Ｃは、反応槽の全幅に設けられる越流堰とする。ここで、反応槽の全幅に設けられる越流堰とは、反応槽の直径方向に架け渡される越流堰を指すものである。このとき、越流堰自体の全長距離が長くなることから、従来の越流堰では、水平構造に係る精度を維持することが困難であるという問題がある。また、流体の低流入時において偏流が生じると、ショートパスの発生に加え、越流堰に振動が生じやすいため、越流堰の落下につながることが懸念される。一方、本実施態様における越流堰１Ｃは、流体が越流し通過する領域を２以上の形状からなるものとすることで、流体の流入量に応じ適切な越流水深を確保することが可能となる。これにより、反応槽の全幅に設けられ、全長距離が長く、偏流に起因する振動による影響を受けやすい越流堰においても、安定した流れを形成することが可能となる。

以下、図６及び図７に基づき、本発明の第３の実施態様における越流堰１Ｃを備える固液分離装置の一実施態様について説明する。

図６は、本実施態様における越流堰１Ｃを備える固液分離装置１００Ｂの構造を示す概略説明図（側面図）である。また、図７は、本実施態様における越流堰１Ｃを備える固液分離装置１００Ｂの構造を示す概略説明図（上方から見た平面図）である。
本実施態様における固液分離装置１００Ｂは、第２の実施態様における固液分離装置１００Ａにおける処理水排出部４０において、環状に設けられた越流堰１Ｂに代えて、沈殿槽１０の直径方向に設けられた越流堰１Ｃを備えるものである。なお、第２の実施態様における固液分離装置１００Ａの構成と同じものについては、説明を省略する。

本実施態様の固液分離装置１００Ｂにおける処理水排出部４０は、越流堰１Ｃと、排出管４１と、トラフ４３とを備えている。
図６及び図７に示すように、越流堰１Ｃは沈殿槽１０の直径方向に対し、平行かつ直線状に架け渡すように設けられている。また、平行に設けられた越流堰１Ｃの間には、トラフ４３が設けられている。さらに、トラフ４３と排出管４１が接続されている。
図７に示すように、清澄層Ｃから越流堰１Ｃを越流した処理水Ｗ１はトラフ４３に流入し、トラフ４３に流入した処理水Ｗ１は排出管４１を介して系外に排出される。

本実施態様における越流堰１Ｃは、流体が越流し通過する領域が２以上の形状からなるものであればよい。これにより、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。
越流堰１Ｃにおいて、流体が越流し通過する領域を構成する形状の具体的な構造については、特に限定されない。例えば、第１の実施態様における越流堰１Ａや、第２の実施態様における越流堰１Ｂと同様の構造を用いることが可能である。
これにより、越流堰１Ｃにおいても、流体の流入量に応じて適切な越流水深を確保することが可能となり、流体の流入量が変化しても越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。

以上のように、本実施態様の越流堰１Ｃによって、反応槽の全幅に設けられるような全長距離が長い越流堰においても、流体の流入量に応じ、流体が越流し通過する領域を分けることができ、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となる。
従来の越流堰では、反応槽の全幅に設けられる際に、越流堰の全長にわたり水平を維持することが困難であり、特に流体の低流入時には偏流を生じやすく、ショートパスにつながってしまうという問題があった。また、流体の低流入時において偏流が生じると、越流堰に振動が生じやすいため、越流堰の落下につながることが懸念されるという問題もあった。一方、本実施態様における越流堰１Ｃにおいては、越流堰全長にわたり安定した流れを形成することが可能となるため、反応槽による処理を安定して行うことが可能となる。

なお、上述した実施態様は越流堰の一例を示すものである。本発明に係る越流堰は、上述した実施態様に限られるものではなく、要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る越流堰を変形してもよい。

例えば、本実施態様における越流堰を備える固液分離装置は、ミキシングチャンバを備える沈殿槽を用いたものに限定されるものではない。固液分離装置としては、越流堰を介して処理水を回収する反応槽を備えるものであればどのようなものであってもよく、本実施態様に記載されたものに限定されない。他の例としては、例えば、センターウェルを備える沈殿槽のほか、スラッジブランケットを形成する凝集沈殿槽を備えるもの等が挙げられる。なお、スラッジブランケットを形成する固液分離装置の例としては、例えば、外壁部及び内壁部による二重構造式の凝集沈殿槽を用い、凝集剤を添加した被処理水が上昇するに伴ってフロックが成長するブランケット状のフロック成長ゾーンを形成するスラッジブランケット部と、スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する濃縮部とを備えた凝集沈殿槽を有するものなどが挙げられる。このような各種固液分離装置に対し、本実施態様における越流堰を適用することで、安定した固液分離処理を行うことが可能となるとともに、処理効率を向上させることが可能となる。

また、本実施態様における越流堰は、固液分離装置などの反応槽に複数箇所設けるものとしてもよい。例えば、第２の実施態様の固液分離装置において、越流堰１Ｂの内側（沈殿槽１０の中心方向）に、越流堰１Ｂよりも小径の越流堰を設けるものとしてもよい。また、第３の実施態様の固液分離装置において、越流堰１Ｃとは別の直径方向に、さらに越流堰を設けるものとしてもよい。これにより、複数の越流堰により処理水Ｗ１の回収、排出を行うものとすることができ、処理水Ｗ１の移動効率を向上させることが可能となる。

本発明の越流堰は、流体の流量調整や越流分の流体の回収など、流体の移動に係る調整機構として利用することができる。
また、本発明の越流堰は、反応槽の全周や全幅に設けられる越流堰として好適に用いることができる。特に、本発明の越流堰は、固液分離装置に設けられ、上澄液を処理水として回収する際の調整機構として好適に用いることができる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 越流堰、１′ 従来の越流堰、２ 本体、２′従来の越流堰における本体、３ 越流領域、３ａ 一段目、３ｂ 二段目、
１００Ａ，１００Ｂ 固液分離装置、１０ 沈殿槽、１０ａ 周壁、２０ ミキシングチャンバ、２０ａ 流路、２１ 流入管、２２ ノズル、２３ 回転ミキサ、３０ ディストリビュータ、３０ａ 吐出孔、４０ 処理水排出部、４１ 排出管、４２，４３ トラフ、５０ 汚泥排出部、５１ 汚泥引抜用凹部、５２ 汚泥引抜管、５３ スクレーパ、６０ 掻き寄せ部、６１ 旋回シャフト、６２ 支持ロッド、６３ 掻き寄せブレード、７０ シャフト、８０ 駆動装置、Ａ 従来の越流堰における越流箇所、Ｃ 清澄層、Ｆ フロック、Ｐ 沈殿物、Ｗ 被処理水、Ｗ１ 処理水

Claims (6)

1. 流体が越流し通過する領域を備える越流堰であって、
   前記領域は、三角形からなる一段目と、四角形からなる二段目と、を有する形状からなり、当該三角形は所定の間隔を空け、前記越流堰の全長にわたって等間隔となるように複数設けられることを特徴とする、越流堰。
2. 前記一段目は、三角形の頂点が下向きになるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の越流堰。
3. 反応槽の全周にわたって設けられる越流堰であって、
   流体が越流し通過する領域は、三角形からなる一段目と、四角形からなる二段目と、を有する形状からなり、当該三角形は所定の間隔を空け、前記越流堰の全長にわたって等間隔となるように設けられることを特徴とする、越流堰。
4. 反応槽の環状の直径方向に架け渡される越流堰であって、
   流体が越流し通過する領域は、三角形からなる一段目と、四角形からなる二段目と、を有する形状からなり、当該三角形は所定の間隔を空け、前記越流堰の全長にわたって等間隔となるように設けられることを特徴とする、越流堰。
5. 前記一段目は、三角形の頂点が下向きになる形状から構成されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の越流堰。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の越流堰を備えた固液分離装置。