JPH11216307A

JPH11216307A - 濾過槽のオーバーフロー管

Info

Publication number: JPH11216307A
Application number: JP10036751A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Shishido; 信之宍戸; Kiyoomi Osai; 清臣小佐井; Kazufumi Momata; 和史茂又; Yoshifumi Bando; 嘉文板東
Original assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】逆洗操作においても粒子状の濾材を流失させ
ることがなく、被処理水だけを選択的に溢出させること
が出来る濾過槽のオーバーフロー管を提供する。【解決手段】オーバーフロー管（６）は、粒子状の濾
材（２）によって濾過した被処理水を下方から排出し且
つ濾材（２）を逆洗可能に構成された濾過槽（１）に対
して付設される。オーバーフロー管（６）は、上下端が
解放された筒状の本体と、本体から分岐して設けられた
排出口と、本体の下端に取り付けられた錐形状の緩衝部
材とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濾過槽のオーバー
フロー管に関するものであり、詳しくは、生活排水を処
理する排水処理装置などの濾過槽に付設されるオーバー
フロー管であって、逆洗操作においても粒子状の濾材を
流失させることがなく、被処理水だけを選択的に溢出さ
せることが出来る濾過槽のオーバーフロー管に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】生活排水の浄化処理などのプロセスで
は、粒子状の濾材を収容した濾過槽に被処理水を供給し
且つ曝気操作を併用することにより、好気性菌によって
有機物（ＢＯＤ）及び窒素化合物を分解しつつ、濾材に
よって固形成分を除去する曝気濾過法が採用される。ま
た、上記の濾過槽においては、曝気操作によって生成し
た硝化液の一部をオーバーフローさせて供給側に循環さ
せ、窒素化合物を窒素ガスに転換除去している。更に、
汚泥による濾材の閉塞を解消するため、濾過した被処理
水を適宜のタイミングで逆流させるいわゆる逆洗操作を
行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の濾過
槽においては、逆洗操作の際にも被処理水をオーバーフ
ローさせるが、粒子状の濾材は、逆洗操作によって槽内
を流動し、オーバーフローする被処理水に伴って槽外へ
流失する。特に、濾材中に空洗管、すなわち、逆洗の際
に洗浄用の空気を噴射する配管が埋設されている場合に
は、空洗管からの空気の噴射によって一層流失し易くな
る。

【０００４】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的は、生活排水を処理する排水処理装置
などの逆洗可能な濾過槽に付設されるオーバーフロー管
であって、逆洗操作においても粒子状の濾材を流失させ
ることがなく、被処理水だけを選択的に溢出させること
が出来る濾過槽のオーバーフロー管を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る濾過槽のオーバーフロー管は、粒子状
の濾材によって濾過した被処理水を下方から排出し且つ
濾材を逆洗可能に構成された濾過槽に対して付設される
オーバーフロー管であって、上下端が解放された筒状の
本体と、本体から分岐して設けられた排出口と、本体の
下端に取り付けられた錐形状の緩衝部材とから成ること
を特徴とする。

【０００６】上記オーバーフロー管は、本体の下端から
流入した被処理水を排出口から排出することにより、濾
過槽の被処理水をオーバーフローさせる。そして、逆洗
の際、本体の下端に取り付けられた錐形状の緩衝部材
は、本体へ流入する被処理水の流速を低減して濾材の同
伴を抑制する。また、錐形状の緩衝部材は、その形状に
より、被処理水に伴って本体に流入した濾材を濾過槽側
へ落下させる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る濾過槽のオーバーフ
ロー管の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、
一例としての濾過槽に取り付けられたオーバーフロー管
を示す縦断面図である。また、図２は、オーバーフロー
管の構造例を示す一部破断の側面図である。

【０００８】本発明のオーバーフロー管は、図１中に符
号（６）で示されている。図示する様に、オーバーフロ
ー管（６）は、粒子状の濾材（２）によって濾過された
被処理水を下方から排出し且つ濾材（２）を逆洗可能に
構成された濾過槽（１）に対して付設される。濾過槽
（１）としては、住宅などから排出される生活排水を処
理するための排水処理装置などに設けられた曝気濾過槽
が挙げられる。曝気濾過槽は、供給された被処理水（排
水）を好気処理するために曝気可能に構成された濾過槽
であり、好気性菌を繁殖させて硝化液を生成する曝気操
作と濾過操作とを一体的に行う。

【０００９】濾過槽（１）は、被処理水（処理すべき排
水）が供給される配管（８０）と、被処理水を濾過する
濾材（２）と、濾材（２）の上部に配置された曝気用の
散気管（３）と、当該濾過槽の底部に配置された集水管
（５）と、集水管（５）で捕集された被処理水を排出す
る配管（８１）とを備えている。また、濾材（２）に
は、逆洗機構の一部としての空洗管（４）が埋設され
る。図中、符号（８６）は、燐成分を凝集させるための
凝集剤や中和剤を供給する配管を示し、凝集汚泥の排出
機構などは省略されている。

【００１０】濾材（２）は、比較的粒径の小さな材料か
ら成る緻密な層と、比較的粒径の大きな材料から成る粗
い層とを２〜３層に組み合わせた多層構造に構成され
る。具体的には、濾材（２）は、緻密層（２１）とその
下方に配置された支持層（２２）とを含む。緻密層（２
１）は、平均粒径が０．１〜２０ｍｍ程度の砂、粒状活
性炭もしくはアンスラサイト又はこれらの混合物などか
ら成り、その表層に形成される生物膜（活性汚泥層）に
よって汚泥の分解を行い且つ物理的な濾過作用を発揮す
る。支持層（２２）は、平均粒径が３〜７０ｍｍ程度の
砂利などから成り、緻密層（２１）を支持してその流出
を防止する。

【００１１】散気管（３）は、被処理水中に空気を吹き
込むためのノズルであり、濾材（２）の表層近傍に配置
される。散気管（３）は多数の小孔を備えており、空気
を供給するためのブロワー（７）に配管（８２）を介し
て接続される。集水管（５）は、濾材（２）によって濾
過された被処理水を捕集するための管であり、支持層
（２２）に埋設された状態で濾過槽（１）の底部に配置
される。集水管（３５）の表面には、多数の小孔が設け
られており、集水管（３５）で捕集された被処理水は、
配管（８１）を通じて排出可能になされている。

【００１２】濾過槽（１）には、濾材（２）及び集水管
（５）の目詰りを防止するための逆洗機構が備えられて
いる。逆洗機構は、水を逆流させる機構と空気を噴射す
る機構とから成る。水による逆洗機構は、集水管（５）
に逆洗用の洗浄水、通常は濾過された被処理水を配管
（８１）に逆流させるポンプを含む制御機構（図示せ
ず）によって構成される。そして、空気による逆洗機構
は、上記の空洗管（４）によって構成される。空洗管
（４）は、多数の小孔を備えた管であり、ブロワー
（７）に配管（８３）を介して接続される。なお、散気
管（３）、空洗管（４）への空気の供給は、ブロワー
（７）の吐出側に設けられた弁の操作によって切り替え
られる。

【００１３】更に、濾過槽（１）には、水位の上限を規
定するオーバーフロー用の配管（８４）及びオーバーフ
ローした被処理水（硝化液）を貯留する硝化液循環貯槽
（９）が付設され、硝化液循環貯槽（９）に収容された
被処理水は、前工程で嫌気性処理を行う無酸素槽などに
配管（８５）を通じて返流可能になされている。すなわ
ち、濾過槽（１）は、曝気操作によって好気性菌を活性
化させることにより、汚泥を含む被処理水から有機物
（ＢＯＤ）、窒素化合物を酸化し、硝酸態窒素を含む硝
化液を生成するすると共に、常時、硝化液をオーバーフ
ローさせつつこれを前工程側へ循環する。

【００１４】ところで、濾過槽（１）からのオーバーフ
ロー量は、被処理水の供給量によっても変動するが、逆
洗操作によって一時的に大きくなり、また、濾材（２）
の緻密層（２１）を構成するアンスラサイト等の粒子
は、逆洗操作によって濾過槽（１）の内部で激しく流動
する。特に、空洗管（４）を併用した逆洗操作により、
緻密層（２１）の粒子は、オーバーフローする被処理水
に伴って流失する虞がある。そこで、上記の様な逆洗操
作においても濾材（２）の流失を有効に防止するため、
濾過槽（１）にはオーバーフロー管（６）が取り付けら
れる。

【００１５】オーバーフロー管（６）は、図２に示す様
に、上下端が解放された筒状の本体（６０）と、本体
（６０）の上部に当該本体から分岐して設けられた排出
口（６１）と、本体（６０）の下端に取り付けられた錐
形状の緩衝部材（６２）とから成る。そして、緩衝部材
（６２）は、本体（６０）に対して上下方向の位置を可
変に取り付けられ、本体（６０）の下端開口との隙間
（ｔ）を調整可能に構成される。

【００１６】本体（６０）は、内部に流入した被処理水
の揺動をできる限り抑制するため、通常は円筒状に形成
される。本体（６０）は、その内径が大きいほど、ま
た、その長さが長いほど、本体（６０）内部における流
速を低減でき、粒子状の濾材（２）の同伴を防止でき
る。しかしながら、本体（６０）の内径と長さ（液面下
の長さ）は、濾過槽（１）の水平断面積、水面から濾材
（２）表面までの深さ、オーバーフロー量などの濾過槽
（１）の実際的な仕様に応じて設定される必要があり、
例えば、３〜７ｍ³ の濾過槽（１）に対しては、１５０
〜５００ｍｍ程度の内径、５００〜１５００ｍｍ程度の
長さに設定される。

【００１７】緩衝部材（６２）は、本体（６０）と略同
一直径の円錐状に形成され、頂点を上方に向けられて本
体（６０）と同軸状に設けられる。緩衝部材（６２）
は、逆洗操作の際に本体（６０）内部への被処理水の上
昇流速を低減し、その結果、上記の様な本体（６０）の
寸法仕様を理論値よりも大幅に小さくする効用を発揮す
る。更に、緩衝部材（６２）の傾斜面は、本体（６０）
に流入した粒子状の濾材（２）の堆積を防止するため、
粒子状の濾材（２）の安息角よりも大きな角度となる傾
斜面、具体的には３０〜６０°の傾斜面に形成される。

【００１８】また、緩衝部材（６２）は、その外周縁に
立設された２〜４本の支持片（６３）によって本体（６
０）の周壁に取り付けられる。各支持片（６３）の上端
部には、長穴（６３ｐ）が設けられており、緩衝部材
（６２）の取付高さは、長穴（６３ｐ）に層通された螺
子（６４）の相対的な締付け位置によって調整される。

【００１９】緩衝部材（６２）の取付位置は、緩衝部材
（６２）と本体（６０）の下端開口との隙間（ｔ）が本
体（６０）の内部における流速を不要に高めることなく
且つ隙間（ｔ）に粒子状の濾材（２）や汚泥が閉塞する
ことのない程度の大きさとなる様に調整される。具体的
には、濾過槽（１）の粒子状の濾材（２）が上記の様に
アンスラサイトを含む濾材の場合、上記の隙間（ｔ）は
５〜３０ｍｍに設定される。

【００２０】図１に示す濾過槽（１）においては、上述
の様に、散気管（３）によって槽内に空気を散気し、被
処理水中の有機物（ＢＯＤ）と窒素化合物を酸化するこ
とにより、硝酸態窒素（硝酸イオン）を含む硝化液が生
成される。そして、濾材（２）の主に緻密層（２１）に
より微細な汚泥成分が分離濾過され、濾過された被処理
水が集水管（５）及び配管（８１）を通じて排出され
る。他方、生成された硝化液の一部は、オーバーフロー
管（６）及び配管（８４）を通じて硝化液循環貯槽
（９）にオーバーフローされる。

【００２１】また、逆洗操作においては、配管（８１）
を通じて逆流された洗浄水（濾過した被処理水）が集水
管（５）から噴射され、同時に、ブロワー（７）から供
給された空気が空洗管（４）から噴射される。その結
果、集水管（５）の小孔や濾材（２）に付着した固形成
分が除去される。斯かる濾過槽（１）の逆洗操作におい
て、オーバーフロー管（６）は、上記の濾過の場合と同
様に、本体（６０）の下端から流入した被処理水を排出
口（６１）から排出することにより、濾過槽（１）の被
処理水を配管（８４）へオーバーフローさせる。

【００２２】その際、本体（６０）の下端に取り付けら
れた錐形状の緩衝部材（６２）は、本体（６０）へ流入
する被処理水の流速を低減し、濾材（２）の同伴を抑制
する。また、錐形状の緩衝部材（６２）は、その形状に
より、被処理水に伴って本体（６０）に流入した濾材
（２）を濾過槽（１）側へ落下させる。従って、本発明
のオーバーフロー管（６）は、濾過槽（１）において、
緻密層（２１）を構成する粒子状の濾材（２）を逆洗操
作によっても流失させることがなく、被処理水だけを選
択的に溢出させることが出来る。特に、本体（６０）の
下端開口との隙間（ｔ）が上記の様な範囲に調整される
ことにより、濾材（２）の流失をより確実に防止でき
る。

【００２３】因に、図１に示す構造の濾過層（１）を使
用し、下水を６〜１０ｍ³ ／日の処理量で１２ヶ月に亘
って処理した。処理前の下水のＢＯＤ濃度は１６６．７
ミリグラム／リットル、ＣＯＤ濃度は１０５．３ミリグ
ラム／リットル、窒素濃度は６０．７ミリグラム／リッ
トル、燐濃度は５．９ミリグラム／リットル、浮遊物濃
度は１８６．７ミリグラム／リットルであり、得られた
処理水のＢＯＤ濃度は１０ミリグラム／リットル以下、
ＣＯＤ濃度は１０ミリグラム／リットル以下、窒素濃度
は１５ミリグラム／リットル以下、燐濃度は１ミリグラ
ム／リットル以下、浮遊物濃度は５ミリグラム／リット
ル以下であった。

【００２４】濾過層（１）としては、水平断面が２００
０ｍｍ×１０００ｍｍで高さが３０００ｍｍの角型の曝
気濾過層槽を使用し、平均有効直径が０．５〜１５ｍｍ
のアンスラサイトを緻密層（２１）の濾材（２）として
装填し、平均有効直径が５〜５０ｍｍの砂利を支持層
（４２）の濾材（２）として装填した。オーバーフロー
管（６）としては、内径が２５０ｍｍ、長さが１１４０
ｍｍのオーバーフロー管を使用し、隙間（ｔ）を１２５
ｍｍに設定した。そして、運転中は、１０分毎に１０秒
の逆洗操作を行った。逆洗の際の濾過層（１）内の流速
は１０ｍ／時であった。その結果、緻密層（２１）の濾
材（２）の流出量は０．０１％／日であった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る濾過槽
のオーバーフロー管によれば、特定の形状になされた緩
衝部材が本体へ流入する被処理水の流速を低減して濾材
の同伴を抑制し、また、被処理水に伴って本体に流入し
た濾材を濾過槽側へ落下させるため、濾過槽において、
粒子状の濾材を逆洗操作によっても流失させることがな
く、被処理水だけを選択的に溢出させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一例としての濾過槽に取り付けられたオーバー
フロー管を示す縦断面図

【図２】オーバーフロー管の構造例を示す一部破断の側
面図

【符号の説明】

１：濾過槽３：散気管２：濾材２１：緻密層２２：支持層４：空洗管５：集水管６：オーバーフロー管６０：本体６１：排出口６２：緩衝部材ｔ：隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茂又和史神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学エンジニアリング株式会社神奈川事業所内 (72)発明者板東嘉文神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学エンジニアリング株式会社神奈川事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子状の濾材によって濾過した被処理水
を下方から排出し且つ濾材を逆洗可能に構成された濾過
槽に対して付設されるオーバーフロー管であって、上下
端が解放された筒状の本体と、本体から分岐して設けら
れた排出口と、本体の下端に取り付けられた錐形状の緩
衝部材とから成ることを特徴とする濾過槽のオーバーフ
ロー管。
【請求項２】緩衝部材は、上下方向の位置を可変に取
り付けられ、本体の下端開口との隙間を調整可能に構成
されている請求項１に記載の濾過槽のオーバーフロー
管。
【請求項３】本体が円筒状に形成され、緩衝部材が円
錐状に形成され、しかも、前記緩衝部材の傾斜面が３０
〜６０°の傾斜面である請求項１又は２に記載の濾過槽
のオーバーフロー管。
【請求項４】粒子状の濾材がアンスラサイトを含む濾
材であり、緩衝部材と本体の下端開口との隙間が５〜３
０ｍｍに設定されている請求項１〜３の何れかに記載の
濾過槽のオーバーフロー管。