JPH023763Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、下水道施設における下水中の砂等の
固形物を有効に分離する固液分離水槽を用いた固
体液分離装置に関するものである。

〔従来の技術〕

下水処理場における従来の沈砂池は、下水管か
ら流入してきた下水を長方形のきわめて大きい水
槽へ導き、流速をいちじるしく低下させて比重の
大きい砂などの固形物を底面に沈降させ、底面に
沈降、堆積した固形物をレーキ等により機械的に
掻き寄せて除去するものであつた。そのため、従
来の沈砂池はきわめて広大な設置面積が必要であ
り、また堆積した砂等を掻き寄せ、除去する機械
的設備が必要であつた。

このような従来技術においては、掻き寄せ機の
保守点検のために多くの手間と経費が必要となる
ので、掻き寄せ機なしに自動的に砂等の固形物を
排出しうる固液分離水槽が考案された。

例えば、実願昭59−144973（実開昭61−61002号
公報）等に示す如く、側壁と底面とを有する円形
の水槽に水平な暗渠として形成された流入口から
被処理液を流入させ、水槽内において旋回せしめ
たのち、流入口より高い位置に設けた流出口から
流出せしめ、水槽内における被処理液の旋回中に
砂等の固形物を水槽の中心に集め、これをボンプ
により排出することにより、機械的手段を用いる
ことなしに固液分離を達成するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような円形の固液分離水
槽においては、流入口の暗渠が満管状態でないと
流れの乱れが大きく、水槽内での分離性能が悪
い、という問題点があつた。

本考案は、従来のものの上記の問題点を解決
し、砂の分離性能が極めて良好な固液分離装置を
提供することを目的とするものである。

考案者らは、この問題点を解決するために、実
験、研究を重ね、その折に得た次の如き知見に基
づき本考案がなされたのである。

即ち、流入口を形成する暗渠が自由表面を持た
ない満管状態となりかつその流れが整流でないと
水槽に流入した流れの乱れが大きく、円形の水槽
内での砂の分離性能が低下することが実験的に確
認された。

まず、流入口が導入路より低い位置にないと流
入口が満管状態になりにくい。そして、流量の減
少により満管状態が失われると流れに乱れが生じ
やすくなり、固形物の分離が不完全になる。

つぎに、一般に流入導水路は開渠であり、流入
導水路の開渠と流入口の暗渠との接続部は垂直な
壁となつている。この垂直壁と流入口の上面とが
直角に交わる場合、ここで乱流を発生して渦がで
きる。この渦は空気を吸い込むので、水面上の空
気が流入口を経て固液分離水槽に入り、水槽内の
流れを乱して砂の分離効率を低下させる。また、
流入導水路の水面上に浮遊する固形物（スカム）
は、この垂直壁にせき止められて、下流に流れる
ことができずに累積し、臭気を発生する。

また、砂等が自然に固液分離水槽に流れるよう
にするため流入口に傾斜をつけておくと、水槽内
で鉛直方向の速度成分が生じ、旋回流を乱し、固
形物の分離率が低下することになる。

一方、固形物を除去された被処理液は、水槽側
壁に設けた流出口から流出し、ポンプ槽へ流入す
る。この流出口からポンプ槽に至る流出路は水槽
内に浮上した固形物が留積しないように、自由表
面をもつ開渠とされる。しかしながら、流出口や
開渠は単に処理済み液を流出させるためのもので
あつて、流入口との関連についてはまつたく配慮
されておらず、また流出口が流入口より高いこと
も単に未処理液と処理済み液との混合を防止する
ためのものにすぎなかつた。

以上の如き研究に基づきなされた本考案は、流
入口の暗渠がつねに満管状態を維持し、水槽に流
入する被処理液の流れの乱れが小さくなるように
することにより、従来の円形の固液分離水槽にお
ける上記の問題点を解決し、砂等の分離効率の高
い固液分離装置（沈砂池システム）を提供せんと
したものである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案は、上記の問題点を解決するための手段
として、側壁と底面とを有し、中に収容した被処
理液を自然流下の勢いで旋回せしめながら固液分
離を行う固液分離水槽を有する固液分離装置にお
いて、固液分離水槽の流入口を暗渠とし、該流入
口の底面を流れ方向にほぼ水平となし、そのレベ
ルを上流側の流入導水路底面よりも低くすると共
に、固液分離水槽の流出口下端を流入口の下端よ
りも高くしたことを特徴とする固液分離装置を提
供するものである。

〔作用〕

その作用につき説明すれば、固液分離水槽の流
入口を形成する暗渠の底面のレベルを導入路底面
のレベルより低くすれば、被処理液の流量が少な
い場合にも流入口が満管になり易い。そして、流
入口の上面および底面を水平にして、流れが水槽
に流入したときなるべく鉛直方向の速度成分を持
たないようにすることが、流れに乱流を生じない
で高い分離効率を得るため重要である。また、流
入口面のレベルを流入導水路の底面よりも低い
か、またはほぼ均しくすれば、流入水量がかなり
少なくなつても、流入口を満管状態に保ち易くな
り、したがつて、固液分離水槽内の流れが安定
し、高い砂の分離率を保ことが容易になる。な
お、流入口底面に沿つて水流を噴射すれば流入口
底面に堆積した砂を除去することができる。ま
た、流入口の暗渠の入口付近の上面を上流側に向
かつて傾斜させ、流入導水路の水面が下流端壁面
と直角に交わらないようにすれば、被処理液は滑
らかに流下し、渦の発生を防いで空気の吸い込み
を防止するとともに、浮上している固形物（スカ
ム）も流入口へ流入し易くなる。

以上のようにすれば、乱れの少ない満管状態の
流れは、流入口から円形の固液分離水槽に対して
ほぼ接線方向に流入し、自然流下の勢いで水槽内
において旋回する。そして、流れの中の砂等の比
重の大きな固形物は旋回しながら底面へ沈降す
る。

一方、固形物を除去した被処理液は、水槽側壁
に設けた流出口から流出し、ポンプ槽へ流入す
る。この流出口からポンプ槽にいたる流出路は、
上記のように水槽内に浮上した固形物が留積しな
いように自由表面を持つ開渠とするのが望ましい
が、ポンプ槽は、その運転条件によつて流入口を
満管状態となるように、固液分離水槽内の水面高
さを調節することができる。また流入流量に関わ
らず流入口を満管状態とするため流出口の底面の
レベルを流入口の上面のレベルより高くするなど
して流出口の水位を流入口より高くするのであ
る。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面を用いて説明する。

図面において、下水は図面左端に示す電動ゲー
ト１から流入導水路２へ流入する。導水路２には
荒目の除塵機３が設けてあり、大きな固形物を除
去することができる。導水路２に接続された固液
分離水槽８への流入口４は、その底面５が導水路
の底面６より一段低くなつていり、その段差の根
元には噴流装置７が設けてあり、流入口底面５に
堆積しようとする砂を固液分離水槽８に掃き出す
ことができる。流入口４の上面９は導水路２の底
面６とほぼ同じ高さとなつており、流入流量が非
常に少ない場合でも流入口４が満管状態となり易
く乱れの少ない状態で下水が固液分離水槽８へ流
入することができるようになつている。流入口４
の底面５と上面９とはいずれも流れ方向に水平と
なつており、固液分離水槽８内の旋回流に鉛直方
向の成分が生じて分離機能が損なわれることがな
いように配慮してある。流入口４の導水路２に接
続する上流側上面１０は流れの方向に傾斜してい
るので、流れは傾斜した上面１０に沿つて滑らか
に流れ、導水路内の水面１１に浮遊する浮上性固
形物１２も流れとともに流入口４に流入し易い。

また流れが滑らかに流入口４に流れ込むので、
流れの乱れとともに空気を吸い込んで固液分離水
槽内の流れを乱し、分離効率を低下させる恐れも
ない。流入口４の上流側上面１０は、傾斜した平
面でなく、適当な曲面であつてもよい。

流入口４内の被処理液の流れは、固液分離水槽
に対して接線方向に流入し、その勢いで旋回流を
生ずる。流れの中の砂は、旋回しながら底面１３
に沈降する。底面に沈降した砂は、旋回流れによ
つて生ずる底面付近の半径方向内向きの二次流れ
と底面１３の固液分離水槽中心に向かう勾配によ
水槽中央の砂受け１４に集まる。さらに底面１３
の外周に設けた環状ジエツトにより、半径方向内
向きの噴流を生じさせ、その力で砂を掃き集める
こともできる。砂受け１４内の砂は、揚砂ポンプ
１５で汲み上げる。

砂を除去された水は、側壁に設けた流出口１６
から流出する。流出口１６は開渠とすることが好
ましく、その底面１７のレベルを流入口４の上面
９のレベルと同じか或いはそれより高くすれば、
流入流量の如何によらず、つねに流入口４は満管
状態となる。流出口１６のレベルを流入口４のレ
ベルより高くできない場合でも、流出口下流のポ
ンプ槽１８の水中ポンプの運転を制御することに
より必要な水位を保ち、流入口４を満管状態とす
ることができる。なお、流出口１６と下流の他の
設備との間に充分なレベルの差が得られるならば
ポンプ１９およびポンプ槽１８を設けずに、液を
自然に流下させてもよい。

〔考案の効果〕

本考案は、上記のように構成されているので、
導入路から供給された被処理液は流入口を通つて
つねに満管状態でしかも整流として固液分離水槽
に流入し、その自然流下の勢いで槽内を高速で旋
回し、混入した固形物を完全に分離したうえで清
浄となつて流出する。そして、本考案による固液
分離の機能は被処理液の流量に関わらずほとんど
一定であつて信頼性が高く、その後の処理がきわ
めて簡単になり、実用上大きい効果を奏すもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す側面図。 １……電動ゲート、２……導水路、３……除塵
機、４……流入口、５……下面、６……底面、７
……噴流装置、８……固液分離水槽、９……上
面、１０……上流側上面、１１……水面、１２…
…浮上性固形物、１３……底面、１４……砂受
け、１５……揚砂ポンプ、１６……流出口、１７
……底面、１８……ポンプ槽、１９……ポンプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 側壁と底面とを有し、中に収容した被処理液
   を自然流下の勢いで旋回せしめながら固液分離
   を行う固液分離水槽を有する固液分離装置にお
   いて、固液分離水槽の流入口を暗渠とし、該流
   入口の底面を流れ方向にほぼ水平となし、その
   レベルを上流側の流入導水路底面よりも低くす
   ると共に、固液分離水槽の流出口下端を流入口
   の下端よりも高くしたことを特徴とする固液分
   離装置。 ２ 前記固液分離水槽の流出口の下端が、流入口
   の上端より高いか、又はほぼ等しい高さにある
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記固液分離水槽の流入口の上端が、流入導
   水路底面よりも低いか、又はほぼ等しい高さに
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の装
   置。 ４ 前記固液分離水槽の流入口の上流側上面を傾
   斜させ、上流に向かつて除々に高くした実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の装置。