JPH05505004A - 下水から粗粒砂岩を除去する方法および装置 - Google Patents

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】 コ　下水から粗粒砂岩を除去する方法および装置発明の分野 】　本発明は下水から粗粒砂岩を除去する改良された方法、およびこの方法を組 み入れた粗粒砂岩の除去装置に関す処理施設へ送られた下水は４種の汚物の混合 物としてし　記述することができる。それらはぼる切れや紙、大地や〉　道路か ら出る粗粒砂岩、有機スラッジおよび溶けた物質である。流れに浮遊するぼる切 れや紙は一般にその流れを機械的なすき取りスクリーンに通すことによって除去 される。有機スラッジは流れ状態が静止される大きな沈降タンクにおいて沈澱さ せて除去される。この物質は水とほぼ同じ比重を存しているのでゆっくり沈澱さ れる。

乱流状態の流れにおいては、水中に効果的に浮遊されて保持される。大地や道路 から出た粗粒砂岩は水よりもかなり大きな比重を存する。この粗粒砂岩の除去の ために、　多くの方法があり、本発明が関係するのは下水処理のこの分野である 。

それ故に下水は４相におい下処理されねばならず・これは一般に次のような手順 によって実施される。まず最初にスクリーニング、次に粗粒砂岩の沈澱／除去、 次にまず沈降分離そして生物学的酸化が施されるのである。

しばしば゛微細スクリーニング段階が粗粒砂岩の除去後に更に取り入れられる。

スクリーニング除去されなかった屑が沈澱段階に至るまでの流れの中に保持され ると、バイブおよびプラントに詰まりを発生させてしまうことになる。粗粒砂岩 は最初の沈澱段階に達するまで流れの中に保持されるが、連結ノ侮イブや溝で沈 澱して保守上の問題を引き起こすことがある。できるだけ大量の粗粒砂岩を除去 することの主なる理由は、沈澱したスラッジの除去および処理を容易となすこと にある。重い物質である粗粒砂岩はスラッジをいっそう固化させて障害物となす ことになりかねない。スラッジを処理する間、粗粒砂岩はしばしばコンクリート が硬化するのと同様に作用するので、プラントを掘り、返すようにしなければな らない。

このような粗粒砂岩の結合および硬化は付着成長として知られている。

粗粒砂岩は幾つかのメカニズムによって水中を運ばれる。流れが速く乱流である と、粗粒砂岩の大半は浮遊されて運ばれる。速さおよび乱流がよりいっそう一般 的なレベルの流れでは、粗粒砂岩の粒体は溝の底に沿って跳ね転げて、しばしば 躍動として知られる動きで互いに衝突する。遅い流速の下では粗粒砂岩は砂丘を 形成する。

この砂丘はゆっくりと移動する。この移動は、乱流領域では下流側の面から離れ 、また、下流側の隣の砂丘の前部へ向けて躍動して移動することで、行われる。

流速がこれよりも遅いならば、砂丘は増大形成され、それらの砂丘の間の躍動に よる移動は、止まる。正しく設計された処理施設の下水路および溝においては、 ０．８〜１．２ｍ／秒の速度が目標とされ、従って粗粒砂岩は浮遊または躍動で 運ばれるのである。

従来技術の記載 下水から粗粒砂岩を除去する良く知られている装置の最初の例が図面の第１図お よび第２図に示されてしでる。

これはデトリタ−（ｄｅｔｒｉｔｏｒ）として知られている。下水は溝から、大 幅に輻を広げられた溝とされた組をなす整流装置を通して流される。流れ輻を広 げることは水の流速をかなり低下させる。流速が０．３ｍ／秒にまで低下される と、チャンバーの底に沈下する粗粒砂岩はそれ以上先へ移動しなくなる。沈澱槽 の直径は４〜１２ｍの範囲とされ、それ故に大きな平面積を占めることになる。

３つのスクレーパーアームと組み合わされたスクレーパ一部材が、チャンバーを 横断するブリッジから懸架されている部材に回転可能に取り付けられる。このス クレーパーは流れの中に沈められるが、粗粒砂岩によって損傷を受けるような軸 受はチャンバーの中にはない。これらは、溝底部に沈下した粗粒砂岩を回転させ 、溝の側部に取り付けられているホッパーへ向けて移動させる。図示実施例では チャンバーは円形皿状部材とされている。

粗粒砂岩の全てがこの技術で除去されるわけではない。

０．５１１１１１直径以下の流体はこの槽の外へ運ばれてしまう更に沈澱槽を流 れる速度を遅くすると、この寸法の粒体は保留されるようになることが保証され る。しかしなから或種の有機粒体はそのような微細粗粒砂岩と同じような沈澱の メカニズムを育しているので、妥協か必要となる。沈澱槽の流れ状態が更に静か であるならば、有機スラッジの大半は粗粒砂岩と一緒に除去されることになり洗 浄および廃棄の問題を生じる。この設計による問題はその設計の基本的な前提と は逆にこれらの槽の多くは一様な速度分布を有しておらず、しばしば速い流れの 水流を生じて、檜を通して多量の粗粒砂岩を押し流してしまうことである。この 結果、多くの檜では流入する粗粒砂岩のわずか３０％はどしか保留できないので ある。槽面のあらゆる非一様性を許容するためには、スクレーパーが底に直接に 接触されることはできず、底から間隔を隔てられねばならない。このことは常に 小量の粗粒砂岩がチャンバーの底に残されてしまうことを意味している。

更に、何かの理由によって機械的な故障か生じると、粗粒砂岩が砂丘のようにチ ャンバーの底に沈澱してしまい、スクレーパーがその中に埋まってしまうことに なる。従ってデトリターが使用できるようにされる唯一の方法は、再使用出きる ようにされる前にオペレーターか手を入れてチャンバーの底から粗粒砂岩を除去 することである。

除去するための第２の方法は、ビスタ式粗粒砂岩捕捉装置とされた装置が、図面 の第３図および第４図に示されている。この装置は円錐形の底部を有する大きな 円形ホッパーの中で回転される流れに基づくものである。この回転はパドルによ って行われる。パドルは、タンクを横断したブリッジ上に取り付けられている電 気モーターに回転可能に取り付けられて駆動される。回転する流れは水よりも重 い粒体、すなわち粗粒砂岩、を中央且つ下方へ移動させる。粗粒砂岩は円錐形部 分の底部に集められ、引き出される。逆バッフルがホッパー内部に取り付けられ て粗粒砂岩を回転流れから分離する。このユニットは、粗粒砂岩が檜から洗い流 されるのを可能にする。

底部における粗粒砂岩を扇動させるのに空気が使用されるならば、成程度の粗粒 砂岩が沈澱した有機物質と一緒に洗い流される。

最近導入された新規な粗粒砂岩除去装置は図面の第５図および第６図に概略的に 示された形式のものである。

このユニットは典型的に０．５〜６ｍ直径のドラムを含み、この円筒形ドラムに 対して流れは接線方向に流入する。これは回転流れを引き起こし、この流れは水 よりも重い粒体をドラム内に沈下させ、水よりも軽い粒体を浮上させる。このユ ニットの動作は産業上使用されている渦流分離装置およびハイドロサイクロンに 似ている。

これらの３通りの方法および装置は、下水から粗粒砂岩を分離するために産業的 に利用することのできる所有権のある３通りの結果である。

使用されている下水から粗粒砂岩を除去するために更に他に２つの方法がある。

この第１の方法は図面に示されており、定速タンクを含む。このタンクは細長い 四角いタンクを使用しており、これは流れを真っ直ぐにする、それ故に粗粒砂岩 が溝の底に沈澱できるようにするのに十分な長さとされる。粗粒砂岩はしかる後 に溝の底からその溝上の移動ブリッジに取り付けられているポンプの吸引力によ って吸引される。第２の方法は、タンク内に水の螺旋流を形成する螺旋流粗粒砂 岩溝である。微細気泡が１つの側壁に沿ってタンクに送り込まれて、上方へ向か う流れを発生させて螺旋流を維持するようになされる。この流は粗粒砂岩の比重 と水の比重との差を強調することになる。何故ならば、水は空気を含むことにな り、それ故にその比重は低下するからである。このことは粗粒砂岩が浮遊状態か ら非常に素早く沈下することを意味している。

発明の概要 本発明によれば、粗粒砂岩を下水から除去する方法か提供される。この方法は、 粗粒砂岩を含む下水を溝に沿って流すことを含む。この下水はまず最初に流を安 定化させるのに十分な長さとされた真っ直ぐな細長い部分を流され、また、この 真っ直ぐな部分から少なくとも１０’の角度を育する湾曲部の回りを実質的に流 される。

この方法はまた、この湾曲部の下流側で、その湾曲部の範囲内でその底に配置さ れたボートを通して、流れから粗粒砂岩を除去することを含む。

この方法は、自然界において河川が平野を横切って曲がりくねった流路を形成す るメカニズムに依存する。水が真っ直ぐな溝を通して流れる場合、流れの状態が 安定状態に達して上流側の乱流がもはや影響しないようになるほどにその溝が長 いならば、側壁および底部の近くの流速は遅く、溝中央および水の自由表面の近 くにおいて高速の中央コアーが形成される。速度増大率の大きい領域においては 、粗粒砂岩は底部の近くを躍動および浮遊されて運ばれる。

湾曲部において溝が湾曲すると、流れの回転が形成される。その回転の強さは、 溝幅、流速および流れが転向される角度に比較して、湾曲半径の関数となる。こ のように形成された回転は螺旋形の高速ファーを形成する。

これは、水よりも重い材料すなわち粗粒砂岩が湾曲における内側の溝底部へ向け て移動し、これに対して軽い材料は湾曲における外側で水面に近い頂部へ向けて 移動されるような結果をもたらす。従って、湾曲部における下流側では粗粒砂岩 は溝の湾曲内側縁の壁面に近いベッドに沿ってその壁部の下部に対して移動し、 また、ボートが溝底部でその内側縁に配置されるならば、水よりも重い粗粒砂岩 が流れから除去されることになる。水およびそれより軽い物質は先へ運ばれるの である。

下水の粗粒砂岩は水よりもかなり大きな比重を有する或範囲の粒体寸法を含む。

下水の粗粒砂岩の例においては、何れかの特定の粒体寸法の比率は変化されるこ とができる。粗粒砂岩の全体量および下水処理施設に到達するその比率は場所に よって変化する。これは多くのものの中で集水面積の形式、下水装置の水力特性 そして同時にその流量によって決まる。この装置の作動は粗粒砂岩の量とは無関 係であり、それ故に広い応用範囲を育するのである。

或種の有機粒体は微細な粗粒砂岩と同じ沈澱メカニズムを有し、それ故に沈澱過 程を使用した従来技術の除去装置においては、粗粒砂岩はしばしばそれがチップ へ廃棄される前に更に他の処理によって有機物質で汚染されてしまう。本発明に よる装置では全体的な流れの比較的僅かな一部だけが沈澱のために粗粒砂岩ホッ パー内に流されるので、汚染は単に制限される。この装置は典型的には微細な下 水スクリーンの下流側に配置される。それ故にそれらのスクリーンが良い経験に 基づいて設計されるとするならば、全固体が何れかのかなりの量として装置に入 り込むことは起こりそうにない。しかしながら全固体が溝の外側にそれて全固体 を捕捉する潜在能力が制限されてしまうことがこの装置の特徴である。

本発明による装置は一定幅の真っ直ぐな細長い部分を有する溝を含む。この真っ 直ぐな部分は流れを安定化させるのに十分な長さを有している。また、この溝は 湾曲部を存しており、この湾曲部は溝の真っ直ぐな部分の軸線に対して少な（と もｌＯｏの角度とされる。また本発明の装置は、湾曲部の内側でその湾曲部の下 流側の溝の底に配置された少なくとも１つのボートと、そのまたはそれぞれのポ ートに連結され、流出位置に連結されて粗粒砂岩を除去し廃棄するようになすた めの粗粒砂岩ホッパーとを含む。

真っ直ぐな部分の長さは、定常流のパターンか確立されるようにするのに十分な 長さを有していなければならない。この真っ直ぐな部分の上流側の溝が湾曲して いるならば、この真っ直ぐな部分の長さはその曲がりが装置の選択された部分と 反対方向であるならば長くされねばならず、また、上流側の曲がりか装置のその 部分と同じ方向であるならば短くされねばならない。溝の真っ直ぐな部分は典型 的には溝の幅の少なくとも！θ倍程度の長さを存する。湾曲部に近付く粗粒砂岩 がその溝ベッドの近くの流れにおける下側部分で運ばれることを保証するには、 流れの最大深さの少なくとも１０倍となされなければならない。典型的には溝の 横断面は一定で、特に真っ直ぐな部分の長さ範囲にわたって一定とされる。しか しながら溝の輻が一定であることは本質的なことではない。横断面が変化される ならば、これは非常にゆっくりと変化されて流れの安定性を維持するようにされ ねばならない。

湾曲部の下流側の溝は真っ直ぐとされねばならず、また、溝の真っ直ぐな部分お よび湾曲部と同じ横断面を存していなければならない。装置の残る部分の作動と の干渉を避けるために、下流側の溝の長さは湾曲部の端部から測って溝幅の２倍 以下であってはならない。実際には下流側の溝の長さは十分に長くされ、特に定 常波の流れ測定水路が下流側に取り付けられるならばいっそう長くされる。

溝は傾斜または湾曲した底を有することができるか、溝は四角い断面を存するの が好ましい。

湾曲部は右方向または左方向への湾曲とされることができ、湾曲半径は必要とさ れる効果の度合いによって選択される。

湾曲部の角度およびその半径は相互に関係する。湾曲のない鋭い転向や、何れか の角度および湾曲半径の組み合わせは、その転向の内側面に粗粒砂岩を多少集合 させる。湾曲半径に係わり無＜１０°までの湾曲角度では僅かな効果しかない。

しかしながらこの角度的な偏向が大きくなると、流れが分離せず且つまた溝幅を 横断して粗粒砂岩を広げないならば湾曲部の半径も増大されねばならない。例え ば湾曲部の角度が１０″以上であり、半径が溝幅の２．５〜３倍以下であるなら ば、流れは分離する傾向を見せる。この角度は平均流速、半径および溝幅に応じ て方向を変化する。この角度は通常は４５６以下であるが、１８０°までとなす ことができる。何れかの小さな角度で僅かな効果を得ることはできるが、その効 果は１０°以上の角度で強調される。

好ましくは、湾曲部の角度は２０’〜４０’とされ、湾曲部の半径は溝幅の５〜 １５倍とされる。更に好ましくは、湾曲部に示された角度は３０°とされ、湾曲 部の半径は溝幅の１２倍とされる。

典型的には、例え装置が異なる溝寸法を存して作られることができるとしても、 溝幅は８００＋ｎｍ〜１２００ｍｍとされる。

湾曲部に近づく下水のアプローチ流れの深さと真っ直ぐな部分の幅との相関関係 は、この装置の作動を修正する上で重要な要素となる。予備処理プラントにおい て、定常波フリュームを粗粒砂岩除去プラントの下流側に配置することは普通の ことである。このフリュームの主目的は流れを測定することである。こうするこ とにおいて、このフリュームはまた溝の深さを設定して、粗粒砂岩およびスクリ ーニングできなかった屑の除去プラントに必要な深さを与えるようになす。好ま しくはこの装置は定常波フリュームの下流側に適当に寸法法めされて取付けられ 、必要とされる水深／流れパラメーターを設定する。

好ましくは、予備処理溝はできるだけ粗粒砂岩がスクリーンを通して予想される 流入流れの全域にわたって粗粒砂岩除去プラントへ運ばれるように設計される。

これは約０．７０ｍ／秒の最低溝内速度を必要とする。過剰な速度は、スクリー ニングできなかつた屑の有効な除去が達成されるべきならば回避されねばならな い。これは、最大平均流速が約１．００ｍ／秒を超えてはならない。

この装置は良い経験にもとづいて設計された予備処理施設において生じるであろ うアプローチ速度の範囲にわたって粗粒砂岩を除去する。このアプローチ速度の 下限は真っ直ぐな部分において粗粒砂岩を運ぶであろう速度である。この装置は 、実際において生じるであろうそれらの十分に過剰な速度で遊動する粗粒砂岩を 下水から除去するが、１．３０ｍ／秒を超える速度では捕捉効率が低下し始める 。最適な最高アプローチ速度は１．００ｍ７秒である。

上述した範囲のアプローチ速度を与える溝幅は下流側の水力制御によって決まる 。この装置の作動は溝幅とは関係せず、アプローチ流れの深さは最大流量におけ る溝幅の約１．０〜１．２倍とされるべきである。

この装置が上述した基準に従って取り付けられるならば、装置の高さが低いこと に原因する水頭損失は、０．０３０ｍ程度に低くなる。

粗粒砂岩が通過して集合ホッパーに進むためのボートの位置は、装置の効率的な 作動を得るために重要である。

ボートが湾曲部の端より上流側に位置されるならば、侵入する粗粒砂岩の幾分か は湾曲部の内壁に集まらない。

ボートが湾曲部の端から遠く下流側に位置決めされるならば、粗粒砂岩は自然に 溝幅を横断して広がり始める。

何れの場合にも、装置の効率は低下する。それ故に最高の性能を得るためには、 ボートの前端縁が湾曲の終了位置にて始まるようになされるのが好ましい。

ボートは典型的には四角い形状とされるが、満足に稼働される多数の可能な任意 のボート構造がある。主ボート面積部分は溝の床に集中しなければならないが、 例えば内壁にまで延在されることかできる。しかしながら簡単な四角い床ボート とされるのが好ましい。

ボートは穴を単純に含み、この穴を通して粗粒砂岩か集合ホッパーに沈下する。

しかしながらこのボートは入口ボート、流れ偏向装置および排出ボートを含み、 粗粒砂岩を含む下水が入口ボートを通して流れて、粗粒砂岩を堆積させ、そして 排出ボートを通して溝内へ流出させるように構成されるのが好ましい。

入口ポートの長さおよび輻は装置の効率的な作動を得るために重要である。入口 ボートの何れの幅および長さも粗粒砂岩を集合させる。入口ボートの最低幅は、 実際的な構造によって指示され、また、全固体が上流側の微細なスクリーンを通 過して侵入し、粗粒砂岩の集合ホッパーに入ろうとするような、ありそうもない 事態における部分的な詰まりを避けることの必要性によって指示される。余りに も広すぎる入口ボートは集合される有機固体の比率を増大させる。ボートの好ま しい輻は湾曲部における溝幅の半分である。入口ボートか短すぎると、粗粒砂岩 の捕捉は全体的に効率的に行われなくなり、また、長すぎると、二次流れの作用 が優勢となり、流れ偏向装置の効果が低下する。入口ボートの好ましい長さは溝 幅に等しいとされる。

流れ偏向装置は入口ボートの下流側端部に配置される。

この偏向装置の主目的は、溝および湾曲部を粗粒砂岩か躍動して移動する際に、 それらが相互作用することによって流れの中に飛び上がる粒体の捕捉を助勢する ことである。更に、偏向装置は流れを入口ボートの中へと偏向させ、これが粒体 の捕捉を改善し、そして粗粒砂岩をその集合ホッパーの中へと除去位置へ向けて 方向法めするのである。

流れ偏向装置はプレートとされ、入口ボートと排出ボートとの間で流れの中に延 在される。

流れ偏向装置の傾斜は装置の作動にとって決定的なものではない。しかしながら 垂直方向の傾斜が過大であると、偏向装置の有効性は低下される。好ましくは流 れ偏向装置は垂直とされるのである。

好ましくは、流れ偏向装置の輻は少なくとも溝場の４分の工とされる。溝幅の半 分に達する流れ偏向装置の幅は過大な水頭損失を発生させる。また、有機粒体の 捕捉潜在能力を高める。流れ偏向装置の好ましい幅は溝幅の３分の１である。

好ましくは、流れ偏向装置はアプローチ溝における最高水面レベル以下でない溝 ベッドより上方の高さ位置まで延在される。集合ホッパーに対する粗粒砂岩の侵 入を改善し、排出ボートを通して短絡して流れるのを防止するために、流れ偏向 装置は溝の底よりも下方を０．３ｍもしくはアプローチ溝の幅の半分の大きな方 より浅くない深さまで延在しなければならない。

流れ偏向装置の厚さは一方では実の最小材料厚さによって制限され、他方では水 力制御を形成することを避ける必要性によって制限される。この流れ偏向装置は 金属またはプラスチックの板、または幅広いユニットの場合には予め鋳造してお くか、または本来の位置にコンクリートで形成することで構成される。何れの場 合にも、流れ偏向装置の厚さは０．１００ｍを超えないことが好ましい。入口ボ ートを存するが排出ボートは有さない流れ偏向装置の使用は可能である。しかし 、排出ボートが含まれるのが好ましい。

排出ボートの横断面積は粗粒砂岩集合ホッパーを通して流れる全流量を制御する 。排出ボートの横断面積が小さすぎると、粗粒砂岩の捕捉は積極的ではなくなる 。しかしながら排出ボート面積が大きすぎるならば、過剰な水が粗粒砂岩の集合 ホッパーを通して流れ、そうするにおいて微細な粗粒砂岩の粒体の部分を下流側 の溝へ運ぶ。

排出ボートの横断面積を調整することで粗粒砂岩の様々な粒体寸法の範囲の粗粒 砂岩を集合ホッパーに保持できるということがこの装置の特徴である。

排出ボートは通常は溝の床に置かれ、入口ボートと同じ幅とされる。粗粒砂岩集 合ホッパーを通して送られることを許容する他の配置は、同様に受け入れること ができる。排出ボートの長さは典型的には入口ボートよりも短く、溝幅の４分の １であるのが好ましい。

単数または複数の排出ボートの位置は装置の作動において決定的なものではない 。しかしながら排出される微細な粒体の量は、排出ボートが偏向装置のすぐ下流 側に配置されるならば減少される。

典型的には、粗粒砂岩ホッパーは流出位置に対して急勾配のベンチを形成して実 際に確立される。これに代えて、フラットなあるいはより緩やかに傾斜した底を 存する槽とされ、機械的なレイク（ｒａｋｅ）もしくはスクレーパーを備えて粗 粒砂岩を移動させて廃棄するようになす。

この装置か必要とすることの全ては真っ直ぐな溝であり、この溝は粗粒砂岩の除 去ボートを有する湾曲部を存するということであるから、沈澱槽に比べて非常に 小さな空間を必要とするだけである。機械的なスクレーピング機構は全く必要と されない。このことは機械的な故障の可能性が減じることを意味する。構造コス トはこれまでの方法に比べて大幅に低減される。装置を横断する水頭損失は溝の 通常の水力損失で与えられる。これは、約３００ｍｍの水頭に達するほどのエネ ルギー損失の節約を可能にする。これは処理施設全体の損失の典型的に約ｌ／１ ０である。装置の滑動は幾何学的形状にのみ依存し、それ故にその滑動は自動的 であり、経時変化を生じない。

流れの速度を遅くする条件はないので、この装置は広範の流れにわたって有効で あり、その効率は流れに敏感でない。従って、装置を通る流れを注意深く制即す るための必要性はそれほど必要ない。排出ボートの寸法および偏向装置の角度を 変えることで、除去すべき粒体寸法が変化できる。従ってこの装置は必要とされ る何れの粒体寸法の除去を工業的に実施することかできるのである。

主流の螺旋流における洗浄作用を伴う乱流により、僅かな有機物質が粗粒砂岩と ともに除去できる。

粗粒砂岩は連続的な緩やかな流出によってホッパーから取り出されて洗浄および 廃棄構造部へ送られることができる。または、粗粒砂岩は確立された実際状況に 調和されたホッパーの収容容量に基づいて間欠的に流出されることができる。粗 粒砂岩がホッパー内に溜まると、通常は底部の近くで圧縮空気の小さな流れを噴 射して、上昇する気泡か成長した粗粒砂岩を破壊して存機粒体を解放させるよう にする。この装置により、表面近くへ上昇された粗粒砂岩は、現在使用されてい る多くの従来技術による装置の場合に生じるように、再び主流に導かれて入り込 むことはないのである。

好ましくは、下水処理施設は本発明による装置の幾つかのセットを含む。１つ以 上のユニットが稼働から外されねばならないならば、溝内の流れが止められてド レンされたとき、粗粒砂岩その他の物質の残留はないので、デトリターで発生し ていた保守および臭気に係わる問題は解消されるのである。

溝幅、流速、湾曲角度、湾曲半径およびボート位置のパラメーターが全て相互に 関係することは熟知したこの明細書の読者（ａｄｄｒｅｓｓｅｅ　）には認識さ れよう。適当なパラメーターの選択はこの熟知した読者には容易に明白となろう 。

図面の簡単な説明 本発明による装置の例が添付図面を参照してここに記載され、従来技術と比較さ れる。図面において、第１図は、従来技術の第１の実施例の平面図、第２図は、 第１図の方向Ｉ−Ｉにおける断面図、第３図は、従来技術の第２の実施例の平面 図、第４図は、第３図に示された装置の断面図、第５図は、従来技術の第３の実 施例の装置を通る概略断面図、 第６図は、第５図に示した装置の平面図、第７図は、従来技術の装置の第４の実 施例の平面図、第８図は、第７図に示された装置を通る縦断面図、第９図は、第 ７図に示した装置を通る横断面図、第１Ｏ図は、溝の湾曲部で粗粒砂岩が流れる 典型的な経路を示しており、 第１１図は、本発明による装置の第１の実施例の概略平面図、 第１２図は、第１１図の方向■−■における断面図、第１３図は、第１１図の方 向１１［−１Ｎにおける断面図、第１４図は、本発明による装置の第２の実施例 の概略平面図、 第１５図は、第１４図の一部の拡大図、第１６図は、第１５図の線Ａ−Ａに沿う 断面立面図、第１７図は、第１５図の線Ｂ−Ｂに沿う断面立面図、第１８図は、 第１５図の線Ｃ−Ｃに沿う断面立面図、第１９図は、第１４図の装置に使用され たホッパーの詳細図、 第２０図は、第１９図の線Ｄ−Ｄに沿う断面図、第２１図は、第１９図の線Ｅ− Ｅに沿う断面図、第２２図は、本発明による装置の改良例の可能とされる様々な 平面図の概略図、 第２３Ａ図〜第２３Ｄ図は、溝を通る断面図、第２４図は、改良された入口ポー トを示す溝を通る断面図、 第２５図は、偏向装置に対する改良を示しており、そして 第２６図は、本発明による装置の第３の実施例の概略平面図である。

好ましい実施例の説明 デトリターｌが第１図および第２図に示されている。

このデトリターは拡張によって下水の流速をかなり減速している。下水は真っ直 ぐな溝ｌから大幅に拡張された溝５を通過する。この溝５には沈澱を目的とする 円形槽７が含まれている。組をなす整流器９を通して流れており、整流器は流れ を真っ直ぐにし、且つまた、タンク５を通って流れる際の下水の流速を一様にす ることを意図されている。スクレーパ一部材１１が槽７を横断するブリッジ（図 示せず）から懸架されており、回転するように取り付けられている。２，３また は４つのアーム１３を育しており、アームの下側にはブレードが取り付けられて 槽７の底に沿って掻き落としを行うようになされている。槽７を通る下水の流速 の減速は、粗粒砂岩か槽の底に砂丘を形成するようにさせる。スクレーパープレ ード１３は出口ボート１５を過ぎて粗粒砂岩ホッパー内へ送られる迄、粗粒砂岩 を押し回す。デトリターは前述で概説したような多数の欠点を有している。しか し通常の流れでは、主なる欠点は流速がそのチャンバーを通して一定してなく、 それ故にいっそう流れが速い箇所では粗粒砂岩が浮遊されて維持され、またそれ 故に粗粒砂岩は出口溝１７を通して流出可能とされる。スクレーパ一部材ｌｌ自 体の動きは出口堰１７を移動するときに載量の粗粒砂岩をかき乱して、粗粒砂岩 を流れに再び乗せて出口溝へ送られるようにしてしまう。他の欠点は、スクレー バー１１が運転により、すなわち動力源故障によって停止したならば、粗粒砂岩 は槽７に溜まってしまい、機構に過大荷重が作用してスクレーバーか回転し得な かったり機械的損傷を生じたりする結果になる。

第３図および第４図に示されるビスツ（ｐｉｓｔａ　）式の粗粒砂岩捕捉器１９ は円錐形タンク２１の回りの流れの回転による。パドル２２が電気モーター２４ により回転される。電気モーターはタンクを横断するブリッジに取り付けられて いる。粗粒砂岩はタンクの底へ沈下して出口２３へ送られる傾向を示す。逆Ｖ字 形バッフル２５は粗粒砂岩を流れの休止部から分離する傾向を示す。

第５図および第６図に示された従来技術の装置の第３の実施例において、粗粒砂 岩の除去は渦流分離作用によるのであり、円筒ドラムに対して接線方向の入口が 回転流を発生させ、これが水よりも重い粗粒砂岩を沈下させ一１水よりも軽い粒 体を上昇させるのである。

この装置の第４の実施例が第７図〜第９図に示されている。これは細長いタンク を含んでなり、このタンクは流れを真っ直ぐにするのと十分な長さとされ、粗粒 砂岩はタンクの底日でされる。粗粒砂岩は次にポンプの吸引力によって移動され る。ポンプはブリッジの上に取り付けられてタンクの長さを横断できるようにな される。

本発明による装置では、下水は溝幅の少なくとも１０倍の長さを有する一定横断 面の真っ直ぐな溝２７に沿って送られる。溝は次に壁面図で見て真っ直ぐな溝に 対して４５°の角度で湾曲される。湾曲の半径は溝の輻の３倍とされている。湾 曲部の下流側の端部に、またはその下流側に僅かな曲率の位置に、第１の２つの ボート２９か湾曲の内側に位置決めされている。これらは真っ直ぐなエツジのボ ートであり、第１２図に示すように垂直な側面を有している。これらは溝に対し て１５°で位置決めされた。粗粒砂岩はボート２９を通して第１３図に示した粗 粒砂岩ホッパー３１へ沈下を起こす。これは勾配のある底と非対称である。第１ Ｏ図は湾曲部における典型的な粗粒砂岩の経路を示しており、これはボート２９ の望まれる位置を示している。２つのボートを使用して、全ての粗粒砂岩か除去 されるのを保証している。

本発明による装置の第２の実施例において、粗粒砂岩を含む下水は、全長に沿っ て一定幅３５て一定横断面の溝３３に沿って送られる。この横断面は四角形であ る。

溝は、下水がまず溝の輻３５の１０倍に等しい長さの真っ直ぐな細長い部分３７ に沿って送られるように構成される。

下水は次に湾曲部４１を通して送られる。この湾曲部は真っ直ぐな部分３７の軸 線に対して３０°の角度４３を示している。湾曲部の半径４５は溝の輻３５の１ ２倍に等しい。

湾曲部４１の下流側には、その湾曲部４１の内側で溝３３の底にボート４７が配 置されている。

ボート４７は図面の第１５図〜第１８図に詳細に示されている。このボートは、 真っ直ぐな部分３７と同じ横断面である下流側の溝４９に形成されている。これ は溝幅の少なくとも２倍の長さを有している。

ボート４７は粗粒砂岩除去装置を形成している。この装置は、入口ボート５１１ 排出ボート５３、そして流れ偏向装置５５を含んでなる。入口ボート５１は溝３ ３の底に形成された穴を含む。この穴の長さ５７は溝の輻３５に等しい。入口ポ ー）５１の輻５９は溝の幅３５の半分に等しく、集合された有機固体の比率か最 小限に保持される一方、下水の中の粗粒砂岩か集合できることを保証するのであ る。

入口ポート５１は湾曲部分４１の端部６１に位置するように配置される。

入口ボート５１の下流側か排出ボート５３てあり、これは便宜のために入口ボー ト５１と同じ幅５９を有している。排出ボートの長さ６３は溝幅３５の４分の１ に等しい。

入口ボート５１および排出ボート５３の間は流れ偏向装置５５である。これは板 を含み、この板は下水の流れの中に且つまた溝３３の底の下側を延在されている 。

流れ偏向装置５５は垂直であり、溝幅３５の第３の実施例に等しい輻６５を有し ている。流れの偏向装置の高さはアプローチ溝３７における最大レベルよりも低 くならないように延在されている。

偏向装置は、溝幅３５の半分の深さまで溝の底の下側を延在している。

偏向装置５５はここでは厚さがＯ，１ｍ以下の金属板とされている。

入口ボート５１および排出ボート５３の両方は第１９図〜第２１図に詳細に示さ れた粗粒砂岩集合ホッパー６７へ給送する。ホッパー６７は流出位置７１に対し て急勾配のベン千６９を育している。

この装置は、溝幅３３の１〜１．２倍の深さを有する溝を通して粗粒砂岩を含存 する下水を流すことで使用される。

下水は真っ直ぐな部分３７を通して送られ、この真っ直ぐな部分の長さは深さの １０倍以上あって、安定した流れのパターンが確立できるようになしている。下 水の中の粗粒砂岩は溝のベッドに近い下側部分によって運ばれる。次に下水は湾 曲部４１を通して送られ、粗粒砂岩は回転の内面に対して集中される。この流れ は螺旋状の高速回転するコアーを発展させ、粗粒砂岩は湾曲部の内側で溝底部へ 向けて移動する一方、軽い物質は湾曲部の外側の水面に近い頂部に向けて移動さ れる。

湾曲部４１の端部エツジ６１には入口ボー）−５１が配置され、これを通して粗 粒砂岩を大量に含んでいる下水が流される。流れ偏向装置５５は、粗粒砂岩が溝 および湾曲部を躍動する際にその粒体が相互作用することによって流れの中に飛 び上がった粗粒砂岩を捕捉する助けをなす。この流れ偏向装置５５は流れを入口 ポート５１の中へ向け、また、粗粒砂岩をホッパー６７の中へ下方へ向けて方向 決めすることの助けをなす。

流れ偏向装置５５は流れを粗粒砂岩ホッパー６７の中に深く方向決めする。粗粒 砂岩は溜められ、流れは次にホッパー６７から排出ボート５３を通して上方へ流 される。溝へ戻される下水は実質的に粗粒砂岩を含んでおらず、その下水はしか る後に更に処理される。

第２２図は様々な装置の平面図示している。特に使用できる様々に異なる湾曲部 の半径および角度を示している。この湾曲部は左側の湾曲（Ａ−Ｃ，Ｇ−１また はＭ−Ｏ）あルイハ右ｆＡｆＪ（０８曲（Ｄ−ＦＳＦ−Ｌ、Ｐ−Ｒ）とされるこ とができる。非常に鋭い（Ａ−Ｆ）とされるか、大きな半径（Ｍ−Ｒ）で徐々に 湾曲されることができる。

湾曲部によって示された角度はｌＯｏ　（Ｃ，Ｉ、Ｏ。

Ｄ、Ｊ、Ｐ）またはそれより大きい４５°　（Ａ、Ｇ、Ｍ。

Ｆ、Ｌ、Ｒ）とされることができる。溝３３の横断面の例は、第２３Ａ〜第２３ Ｄに示されている。第１４図に示した装置は第２３Ａ図に示したように四角い横 断面を有している。幾つかの場合において、横断面が１つのエツジ（第２３Ｂ図 ）に沿って傾斜するように、または底（第２３Ｃ図）を横断するように配置され ることができる。これに代えて、１つのエツジを丸めることができる（第２３Ｄ 図）。

入口ボートは溝の底の穴を含むことができるが、第２４図に示すように配置され ることができる。ここではボート７３は湾曲部の内側エツジの溝側壁にまで延在 される。

第１４１ｉ＜に示された流れ偏向板５５は垂直である。この板が垂直に対して角 度を有して配置されることは可能であり、また、角度の制限は第２５図に点線で 示されている。

溝幅は真っ直ぐな部分の全長に沿って一定でなければならないが、この溝幅はそ の全長にわたって一定である必要はない。第２６図は本発明による装置の第３の 実施例を示している。ここで溝幅は、粗粒砂岩集合装置の領域にて湾曲部の後方 で広げられている。この入口ボートの幅は真っ直ぐな部分の溝幅の半分である。

Ｆｉｇ、２３Ａ、　Ｆｉｇ、２３Ｂ。

ｈり、２３（、Ｆｉｇ、２３Ｄ。

要　約　署 溝（３３）に沿って粗粒砂岩を含存する下水を流し、この下水はまず最初に、一 定幅（３５）で流れを安定化させるのに十分な長さく３９）の真っ直ぐな細長い 部分（３７）を通して流され、次に真っ直ぐな部分（３７）から少なくともｌＯ ｏの角度を有する湾曲部（４１）の回りに流し、この湾曲部（４１）の下流側で 溝の底で湾曲部（４１）の内側に配置されたポート（５１）を通し、また、この ボー）（５１）に連結され且つまた流出位置に連結された粗粒砂岩ホッパーを通 して、粗粒砂岩をその流れから除去して廃棄するようになす、粗粒砂岩を流れか ら除去する改良された方法および装置。

１　汰　ｖ４　宜　翌　古 、−ｍ−＋＋＋＋ｘ＋　ＰＣＴ／ＧＯ９１１００３７８国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．溝（３３）に沿って組粒砂岩を含有する下水を流し、この下水はまず最初に 流れを安定化させるのに十分な長さで且つ一定幅（３５）の真っ直ぐな細長い部 分（３７）を通して流され、次に真っ直ぐな部分（３７）から少なくとも１０° の角度を有する湾曲部（４１）の回りに流し、この湾曲部の下流側で、溝の底で 湾曲部の内側に配置されたポート（５１）を通して粗粒砂岩をその流れから除去 することを包含する、下水から粗粒砂岩を除去する方法。 ２．請求の範囲第１項による方法であって、下水の流速が１．３ｍ／秒以下であ る方法。 ３．請求の範囲第１項または第２項による方法であって、溝の真っ直ぐな部分に おける流れの深さが、最大流量のときの溝幅の実質的に１〜１．２倍である方法 。 ４．流れを安定化させるために十分な長さを有する一定幅（３５）の真っ直ぐな 細長い部分（３７）および溝（３７）の真っ直ぐな部分の軸線に対して少なくと も１０°の角度（４３）を示す湾曲部分（４１）を含む溝と、湾曲部（４１）の 下流側でその湾曲部の内側にて溝（３３）の底に形成された少なくとも１つのポ ートと、流出位置（７１）に連結されたそのまたはそれぞれのポート（５１）に 連結されて、粗粒砂岩を除去して廃棄するようになす粗粒砂岩ホッパー（６７） とを包含する下水から粗粒砂岩を除去する装置。 ５．請求の範囲第４項による装置であって、溝（３７）の真っ直ぐな部分の長さ が、下水の流れの最大深さの少なくとも１０倍で、溝の幅（３５）の少なくとも １０倍である装置。 ６．請求の範囲第４項または第５項による装置であって、溝（３３）の横断面が 一定であり、また、湾曲部の下流側に溝幅の２倍以下でない長さと同じ横断面を 有する溝を含んでいる装置。 ７．請求の範囲第４項による装置であって、湾曲部（４１）が真っ直ぐな部分（ ３７）の軸線に対して２０°〜４０°の角度（４３）を示しており、湾曲部の半 径（４５）が溝幅（３５）の５〜１５倍である装置。 ８．請求の範囲第７項による装置であって、湾曲部（４１）が真っ直ぐな部分（ ３７）の軸線に対して実質的に３０°の角度（４３）を示しており、湾曲部の半 径（４５）が溝幅（３５）の実質的に１２倍である装置。 ９．請求の範囲第４項による装置であって、ポート（５１）の前端縁が湾曲部（ ６１）の端部から始まっている装置。 １０．請求の範囲第４項による装置であって、ポートが、粗粒砂岩集合ホッパー （６７）に連結された入口ポート（５１）と、この入口ポート（５１）の下流側 で溝（３３）の中および粗粒砂岩集合ホッパーの中に延在して、流れを入口ポー トへ向けて転向させるようにする流れ偏向装置（５５）とを含んで構成された粗 粒砂岩除去装置により構成されている装置。 １１．請求の範囲第１０項による装置であって、入口ポート（５１）の幅（５９ ）が湾曲部における溝（３３）の幅の実質的に半分である装置。 １２．請求の範囲第１０項による装置であって、入口ポートの長さ（５７）が溝 の幅に実質的に等しい装置。 １３．請求の範囲第１０項による装置であって、流れ偏向装置（５５）が垂直板 である装置。 １４．請求の範囲第１０項による装置であって、流れ偏向装置（５５）の幅（６ ５）が溝の少なくとも４分の１である装置。 １５．請求の範囲第１４項による装置であって、流れ偏向装置（５５）の幅（６ ５）が溝の少なくとも３分の１である装置。 １６．請求の範囲第１０項から第１５項までの何れか１項による装置であって、 粗粒砂岩集合装置が入口ポート（５１）の下流側に入口ポートの幅と実質的に等 しい幅を有して粗粒砂岩集合ホッパーに連結されている排出ポート（５３）を更 に含んでいる装置。 １７．請求の範囲第１６項による装置であって、排出ポート（５３）の長さ（６ ３）が溝の幅の実質的に４分の１である装置。