JPH04200695A

JPH04200695A - 充▲填▼層装置

Info

Publication number: JPH04200695A
Application number: JP2330743A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Fukuda; 福田　寛允; Takeshi Sasaki; 健佐々木; Eiji Tochikubo; 栃久保　英二; Yuichi Fuchu; 裕一府中; Kenji Sawai; 賢司沢井; Susumu Adachi; 安達　晋
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd; Tokyo Metropolitan Government
Current assignee: Ebara Corp; Tokyo Metropolitan Government
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-21
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0741256B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水槽、タンク、充填槽装置等の水を排水する
ための排水装置および河川水や下水、し尿、産業廃水等
を物理化学的に清心濾過、もしくは生物作用を含んだ形
で生物濾過することにより浄化する充填層を存する充填
層装置に関するものである。

〔従来の技術〕

砂、アンスラサイト、活性炭、プラスチック粒子、人工
石等の粒状濾材を充填し、清澄濾過や微生物を粒状濾材
表面に保持させた生物濾過により浄化する充填層装置は
、使用中に適切な頻度で捕捉ＳＳ、不要な微生物等から
なる汚泥を洗浄、除去する必要かある。洗浄方法は、水
又は空気、もしくは水と空気の両方を用いて行うのか一
般的てあリ、比較的清澄な水の濾過に際しては、水だけ
の洗浄で良好な洗浄結果が得られるか、比較的汚濁の進
行した水や、あるいは、有機物を多量に含んだ水を対象
として充填層内で生物学的な有機物分解を積極的に行わ
せた場合では、水と空気の両方を用いなければ良好な洗
浄結果か得られない。

一般に、水と空気を用いる洗浄方法は、第１に空気洗浄
を行い、第２に水洗浄を行い、排出ロング等から洗浄排
水を系外に排出するものである。

また、強力な洗浄か必要なときには、空気洗浄と水洗浄
との間に空気・水同時洗浄を加えることもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、充填層を水と空気を用いて洗浄するとき
は、洗浄直前の槽内水位か濾抗によって上昇しているか
ら、そのままの状態で洗浄にはいると、空気・水同時洗
浄時に排出ロング等の排出手段から粒状濾材の混入した
洗浄排水が流出し、また空気・水同時洗浄を行わない場
合でも、空気洗浄時の気泡か充填層に残っているために
その後の水洗時に同様の現象か生ずることか多い。

このように、充填層を水と空気とを用いて洗浄すると、
充填層を形成する粒状濾材か槽外に流出し易（、著しい
場合では年間ｌＯ％ｖ上もの流失が認められる。粒状濾
材が流失すると、その補充は勿論のこと、洗浄排水槽や
排水ポンプなどが閉塞し、処理不能状態に陥ることもし
ばしはあり、重大な問題であった。

このような問題点を解決するために、洗浄排水の排出ロ
ング等の排出手段にバッフルプレートを取り付け、粒状
濾材が洗浄排水に混入した場合でも、バッフルプレート
で分離させるなとの工夫もなされてきた。

さらには、充填層上端と洗浄排水排出口との間の槽壁に
中間排水口を槽壁外側に開閉弁を設けて、あらかじめ槽
内水位を低下させて空気・水同時洗浄時に洗浄排水を排
出させないことによって粒状濾材流出防止を図ってきた
。

しかしながら、前者では構造か著しく複雑になる。後者
では槽壁と中間排水口の開閉弁との間に粒状濾材が堆積
し、中間排水口を開けたときに堆積濾材か流出してしま
う。粒状濾材の堆積を防止する目的で中間排水口自体を
粒状濾材の安息角（５０度）程度の傾きを設けることも
可能であるか、槽体かＲＣ製の場合、槽壁の幅か厚いた
め中間排水口の位置が充填層上端よりはるかに上方にな
るため、十分な水位低下効果か期待てきなくなるという
矛盾におちいるなと、抜本的な解決策か求められている
。

本発明は、このような問題点を解決し、常に良好な洗浄
を可能にし、粒状濾材の流出かなく、安定した運転を継
続することのできる排出装置および充填槽装置を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、下記（１）〜（５）記載のものであり、これ
により上記課題を解決することができる。

（１）Ｏｌ：出すべき水を導入する開口を備えた排水管
であって、該開口は排水すべき水の排水管内へ至る案内
距離が実質的にない位置に設けられると共に該開口を遮
蔽部材にて開閉自在に構成していることを特徴とする排
水装置。

（２）少なくとも槽内に粒状濾材の充填層を有する充填
層装置において、前記充填層上端面より若干上の槽内に
請求項１記載の排水装置の開口か存在するように該排水
装置を配備し、粒状濾材の該排水装置からの流出を実質
的に完全に防止したことを特徴とする充填層装置。

（３）該開口の開閉方向を上下方向に制御することを特
徴とする上記（２）記載の充填層装置。

（４）該開口の開閉方向を左右方向に制御することを特
徴とする上記（２）記載の充填層装置。

（５）槽内に洗浄排水排出機構を設けて該開口を洗浄排
水排出機構と充填層上端との間に設け、かつ該開口の開
口率を制御することにより、排水量を制御することを特
徴とする上記（２）〜（４）の何れか１項に記載の充填
層装置。

本発明の排水装置の開口は、排水すべ、き水の排水管内
へ至る案内距離が実質的にない位置に設けられると共に
該開口を遮蔽部材にて開閉自在に構成していることを特
徴とする。即ち、該開口は、これが開の状態の時は水は
直接、瞬時に排水管内に案内され、閉の状態の時は水は
排水されない。

言い換えれば、該遮蔽部材は、通常見られる排水管に連
通した案内部材内に水をある程度導入したところに設け
られたものでなく排水管入口側管壁もし＼は排水管入口
側端部を開閉する弁としての機能か発揮てきるように構
成したものである。

このように構成することにより該案内部什をなくして案
内距離をなくすことにより、案内部材位置での固形物の
滞留、およびそこからの排水による流出か防止できるた
め、管路の目詰まり防止と、固形物流出の防止かできる
ものである。

本排水装置における開口の開閉を制御する構成は、任意
であり、特に制限されないか、開口の開閉方向を上下方
向に制御する手段、開口の開閉方向を左右方向に制御す
る手段、開閉をヒンジにより片開き方向に制御する手段
等か挙げられる。この場合、具体的な遮蔽部材の開閉の
駆動手段として、シリンダー、ワイヤー等を用いた機械
的昇降またはスライド機構、ヒンジ機構を使用できる。

本発明の充填層装置は、種々の処理すべき原水を粒状濾
材を充填した充填層に通水し、処理経過と共に濾材間に
ＳＳ等の汚水成分の捕捉量か大きくなり、濾抗か増加し
、処理能力および効率が低下した時にこれら汚水成分を
除去するために粒状濾材を洗浄する場合、粒状濾材の系
外への流出を完全に防止てきる開閉自在に構成された上
記排水装置を設けたもので、その排水のための開口を槽
内の充填層上端面より若干上に設けたことを特徴とする
ものである。

ここで、充填層上端面より若干上とは、排水時に水の流
動により粒状濾材か浮遊し、排水口から流出しまうこと
かない程度に該充填層から離れている距離を言う。具体
的には開口は濾過面積１〜１００Ｍの装置において、１
００〜５００ｍｍ１好ましくは１５０〜３００ｍｍの位
置に設けることか望ましく、これは従来の１／３の距離
であり、充填層の有効量を増大すると共に洗浄用水量を
低減する効果かある。

即ち、空気および／または水により充填層の粒状濾材を
遊離、運動せしめて洗浄するときは、粒状濾材は開口の
位置以上に浮遊させられるので該開口を閉の状態に維持
し、粒状濾材か自然沈降して定常な充填層か形成された
後、排出すべき水か存在する場合は該開口を開の状態に
すると、充填層上端面より若干上に設けているため、槽
内水位か排水口下端になるまで排水できるので槽内水位
を極力低下させることかてきる。

該洗浄に必要な水、空気を充填層に供給する手段は従来
公知のものが使用され、具体的には、充填層下部に設け
た空気供給装置、洗浄水供給装置等の分配装置か挙げら
れる。

該分配装置の例としては、水およびガスの分配および処
理水の集水を兼用できる分配管、水またはガスを独立に
分配する分配管等管部材とポンプまたはブロワを組み合
わせた装置、上記集水機能を多孔板を介して設けた分配
装置、およびレオボルドブロック等の有効ブロック型集
散水分配装置等を挙げることかできる。

また、洗浄排水の排出処理は、他の任意の排水手段、例
えば、槽内に排水ロングを該開口より上部に設けて行う
ことか好ましい。

本発明の充填装置における排水装置の遮蔽部材の制御は
上述の本発明排水装置て述へた手段等を用いることかで
きるか、好ましくは、開口の開閉方向を上下方向に制御
するものであるか、特に制限されない。

この場合開口形状は任意であり、また、開口の向きも側
面方向でも上方で。その両者でもよい。

該開口は、槽内水位の変化に応じて開口率、即ち開口の
大きさを調節できるようにと蔽部材を構成することかて
きる。この場合、開閉速度と組み合わせて調整してもよ
い。特に、開方向への速度を一定にした場合、排出水量
か一定になるような開口形状を設定することもてきる。

本発明において、該開口は複数個設けることかでき、こ
の場合、開口を別の排水管に設けても共通の排水管に設
けてもよい。

また、該排水管の排水流出部の位置および構成は任意で
あるか、槽外部で一度立ち上げ該開口の下端より上方で
開口するように構成すると、排水終了時にサイフオンが
崩れるため配管内の水が開口に戻り開口に付着したゴミ
を洗い出すことかできるので望ましい。

本発明における充填層装置は、処理すべき水を充填層下
部から上部へＦ向流で処理する型でも、充填層上部から
下部へ下向流で処理する型でもよい。また、本発明の充
填層装置は、粒状濾材による濾過機能か少なくとも発揮
されるのであれば、その処理の詳細は限定されず、物理
的濾過のみの型、物理的濾過と生物学的処理を兼４）；
型（例えば、粒状濾材に微生物膜を形成したもの、好気
性でも嫌気性でもよい。）でも、あるいは物理あるいは
化学的処理（例えば、イオン交換等）を兼ねる型でもよ
い。

〔実施例〕

以下本発明の具体的実施例を図面を参照して、説明する
か、本発明はこれに限定されるものではない。

第１図は本発明の排水装置の一例を配備した生物膜を用
いた充填層装置１の縦断面を示し、合わせて通水状態を
示す図である。

第２図は、本発明の一例を示す排水装置の拡大図である
。　〜本装置は濾過機能としてのＳＳの除去に加え、溶解性の
ＢＯＤ等の汚濁物質を生物学的に除去を行うことを特徴
とする。

充填層装置１は、槽２と、生物膜を付着した粒状濾材４
を充填した充填層４と、これを支持すると共に充填層に
空気、水等を供給する供給管を配備した支持部５と゛、
粒状濾材洗浄時に洗浄排水を排出するための排出ロング
６と、排出時の水位を充填層上端面より若干上部に排水
のだめの開口か形成されるように配備した排水装置７と
核種２と連絡した種々の管路および弁等から概略構成さ
れている。

充填層装置１の機能を簡単に説明すると、河川水、下水
等の処理すべき原水は原水流入弁】８を開として槽２内
に導入され、充填層３を通水されて、粒状濾材４に付着
した微生物（生物膜）によりＢＯＤ成分の生物学的分解
やＳＳ等の除去が行われ、清浄化された処理水は開とし
た処理水流出弁２′０から流出されるというものである
。

上記処理を継続すると水位か上かり、濾過機能か低下す
るので、充填層を洗浄しなければならない。以下、充填
層の洗浄方法を本排水装置の構成、遮藪部材の構成、機
能等の説明と平行して詳述する。

まず、排水装置の構成を説明する。

本発明の排水装置７は、排水管８と、該開口の開閉を制
御するだめの開閉制御部材９とからなり、開閉制御部材
９は、洗浄排水の排水管８と上下に摺動可能に密に接し
た内筒１３を保持した濾材落下部材１０と、部材１０を
保持する棒体１２と、棒体１２、引いては内筒の上下移
動を制御する昇降装置１１とからなる。開口Ｉ５は、内
筒１３の壁を一部切り欠いたものてあり、棒体１２を上
げることにより、内筒１３は排水管８から出て開口１５
か露出されると共に排水管の一部を構成し、排水か導入
される。

該開口１５の形状は特に制限なく、例えば、第３図〜第
５図に示した内筒の展開図の壁形成部１６と開口形成部
１７から形成されたものでもよい。

次の充填層洗浄の操作の一例と開口制御について説明す
る。

■　学院前の排水原水流入弁１８を閉として、原水流入を止め、弁１９〜
２２を閉とし、第６図に示したように昇降装置ＩＩを駆
動して開閉制御部材９を上げて開口１５を露出させて排
水することにより水位を学院に最適な所望位置までさげ
る。

■　学院昇降装置１１を駆動して開閉制御用部材９を下げて内筒
を排水管７て覆うことにより開口１５を閑とし、洗浄用
空気供給弁２１を開として、充填層に空気を供給して充
填層の粒状濾材を、遊離、攪拌させて、ＳＳ等の目詰ま
り物質を剥離あるいは遊離させる。内筒１３はシール材
１４により水密されているので、粒状濾材４が開口Ｉ５
を通り排水管８に流出することはない。

■　学院および水洗浄 ■の操作に加え逆洗用水供給弁２２を開として洗浄時水
位が排水ロング６より下の所望位置まで水を供給し、洗
浄効果を上げる。

■　排水ロングによる排水弁２１を閉として粒状濾材を排出しないように弁２２を
調整して水を供給し、主に浮上物を水と共に排水ロング
から排出する。

■　排水口排水による水位低減化弁２２を閉とし、粒状濾材４が自然沈降して充填層が復
元したら■と同様に操作して開口１５から排水させ、水
位を排水口下端まで下げる。この時、昇降装置を制御す
ることにより排水口の開口の大きさか調整でき、排水口
付近の排水速度増加による粒状濾材の浮遊、流出を確実
に防止できると共に水位を更に下げることかてきる。

また、濾材落下部材ｌＯは洗浄後の粒状濾材の自然沈降
時、その上に濾材か堆積することなく落下するように勾
配を設けである。

排水の水量については、水位およびその時点てのｊ５ｎ
口而禎面排出管８の配管損失、排出管７の排水排出先の
水位等により予想することか可能である。

従って、排水量に対し、開閉制御部材のストローク、開
口１５の開閉時間および内筒１３の開口形状により時間
変化に対する排水量を任意に設定することが可能である
。第３図は一定速度で開けば時間経過に対して排水流量
を一定とすることかできる開口形状を示した一例である
。

一方こうした考慮か不要な場合は、内筒１３はガイドと
しての機能のみを有するようにしてもよい。内筒の排水
口の開閉速度あるいは開閉の調整方法としては、開閉速
度そのもの、即ち、昇降装置の駆動速度を可変とするか
、あるいは動作タイマーと停止タイマーの組合せによる
調整でもよい。

尚、遮蔽部材は、排水管の開口を開閉するものであり、
いかなるものでもよいが、実施例に示した以外に単に排
水管端部を開口とし、その開口を板状部材等で遮蔽する
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の方式に比へ洗浄時に濾材の流出
を減少することかできると共に排水到達水位を下げるこ
とかできる。

即ち、１、排水の呑込箇所に止水機能を有する部材を設けてい
るため、従来のように呑込箇所に堆積するコトはなく、
従ってこの粒状濾材が流出することはない。

２　開口が槽内に設けられるγこめ、従来の安息角を確
保することにより生しでいた排水不可能なレベル差を必
要としない。従って、排水到達水位を下げることができ
る。

３、排水流量について、従来は自然流下のため、初期流
量か大きく、呑込部の接：斤流速か速いため呑込箇所付
近の濾材の流出の一因となっていた。

本発明では内筒に設けられた開口の面積を開閉速度等と
組合せて排水流量を制御し、粒状濾材の流出を更に防止
すると共に排水到達水位を低減化できる。

従って、洗浄用水量を低減化できると共に有効充填層容
量を増大できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の具体的実施例の排水装置を配備した
本発明の充填層装置の一例を示す断面図である。第２図
は、本発明の排水装置の一例を示す図である、第３図〜
第５図は、内筒を層間（７た例を示す展開図である。第
６図は、遮蔽部材を開状想にした時の状態を示す部分断
面図である。符号の説明１、充填層装置　　　２：槽３　充填層　　　　　４１粒状濾材５・支持部　　　　　６　排出ロング７　排出装置　　　　８　排水管９　開閉制御部材　　１０．濾材落下部材１１　　昇降
装置　　　　Ｉ２−棒体１３　　内筒　　　　　　１４　　シール材１５：開口
　　　　　　１６　　壁形成部１７：開口形成部　　　
１８．原水流入弁Ｉ９．酸素供給弁　　　２０．処理水
流出弁２１、洗浄用空気供給弁２２：逆洗用水供給弁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）排出すべき水を導入する開口を備えた排水管であ
って、該開口は排水すべき水の排水管内へ至る案内距離
が実質的にない位置に設けられると共に該開口を遮蔽部
材にて開閉自在に構成していることを特徴とする排水装
置。
（２）少なくとも槽内に粒状濾材の充填層を有する充填
層装置において、前記充填層上端面より若干上の槽内に
請求項１記載の排水装置の開口が存在するように該排水
装置を配備し、粒状濾材の該排水装置からの流出を実質
的に完全に防止したことを特徴とする充填層装置。
（３）該開口の開閉方向を上下方向に制御することを特
徴とする請求項２記載の充填層装置。
（４）該開口の開閉方向を左右方向に制御することを特
徴とする請求項２記載の充填層装置。
（５）槽内に洗浄排水排出機構を設けて該開口を洗浄排
水排出機構と充填層上端との間に設け、かつ該開口の開
口率を制御することにより、排水量を制御することを特
徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の充填層装置
。