JPS6028525B2 - 渦流式貯留濃縮槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は渦流式貯留濃縮槽（スワール分水槽）の改良に
関する。

雨天時における合流式下水道の分水人孔或いはポンプ所
から未処理で放流される越流水は、公共用水域の重大な
水質汚濁を引きおこすため、多くの都市ではその対策に
苦慮しているのが現状である。

然し、既存の分水人孔など雨天時越流制御菱層の大部分
は、雨天時下水を遮集管と放流管との両者への量的な配
分則ち処理場と公共用水城との間で単なる水量配分を行
っているにすぎない。公共用水城の水質汚濁を防止し環
境の保全を図るために、既存の越流装置で雨天時の下水
中に含まれた汚濁物質を濃縮して遮集管に収容すること
により、越流汚濁量を減少させる必要がある。この様な
情勢を背景にして、近年雨水の趣流対策が注目されはじ
め、我国においては滞水池や貯留池で初期雨水を貯留す
る方法及び雨天時下水を物理化学的処理する方法が検討
されているが、いづれも研究段階である。

一方米国においては、１９６世王代後半に米国環境保護
庁により渦流式貯流濃縮装置（以下スワール分水槽と称
する）が研究され、水質汚濁の問題を解決する画期的な
装置として注目されている。

この装置はＳｍｉｓｓｏｎの考案になる、重力による沈
澱と回転に伴う慣性力（求心力）による園液分離の原理
を利用したボルテックス装置を改良したもので、分水槽
内部に整流板等を設け、槽内に強制渦流（スワ−ル流）
をつくることにより、園液分離の効果を一層高めたもの
である。上記スヮール分水槽の概略の構造は以下に述べ
る如きものである。

第１図ａ，ｂ，ｃはスワ・」ル分水槽の構造の説明図で
、ａは斜視図、ｂは平面図、ｃは側面図である。

図において、１は円筒形のスワール分水槽の外殻２は分
水槽の下部に位置して流入下水（或いは汚濁物質を含む
廃水）を接線の方向の向きに槽内に導入する流入渠、３
は流入下水を糟の周辺部の長い距離をとって旋回させる
ための流向制御板、４は処理水を排水するために糟の底
部に垂直に設けられた管（ダウンシャフト）、５はダウ
ンシャフト４の頂部に取付けられた集水盆、６は繁水盆
５の間緑に取付けられた越流堰、７は越流堰６の外周を
囲んでこれと間隔をおいて設けられた、水面に浮上する
スカムをされぎるためのスカムリングである。８はスポ
ィラーで、集水盆５にスカムリング７を連結し、集水盆
上及びスカムリングと越流堰間の水の回転エネルギーを
減少させてダウンシャフトの容量を増し、固液分離効率
を高めるものである、９は水面浮上性物質を橘集し、こ
れを集水盆５の下へ導くためのスカムトラッブ、１川ま
汚水排出管、１１は晴天時に固形物の堆積するのを防止
するために流入渠２と汚水排出管１０とを結びつけて、
糟の床上に設けられた導溝で、１２は被処理水排出管で
ある。

上記の如き構造のスワ−ル分水槽による流入下水（或い
は廃水）の処理は以下の如く行はれる。

流入下水はスワール分水槽の下部に設けられた流入渠２
から槽内に接線方向に導入され、流向制御板３によって
ダウンシャフト４を中心に旋回させられながら槽内を上
昇し、その間に下水中の枕砂分或いは沈澱性浮遊物は重
力と慣性力によって沈降して槽の中央部に集められ、汚
水排出管１０を経て排出される。沈澱性浮遊物を除去さ
れた下水は、その水面浮上性物質をスカムリング７でさ
えぎられて除去され、スカムリング７の下緑をくぐりぬ
けて越流堰６の上縁を越えて集水盆５に集り、スポイラ
ー８により回転エネルギーを減少させられ、ダウンシャ
フト４を通じて、処理水として処理水排出管１２から排
出される。前記スカムリング７でさえぎられた水面浮上
性物質は、スカムリング周囲を浮遊してスカムトラップ
９で捕集され、水流によって集水益５の下に引きこまれ
、越流堰６が集水盆の下方にのびている部分の内側に貯
留される。この水面浮上性物質は糟内の水位が低下する
と糟中央部に集まり汚水排出管１０から排出される。上
記スワール分水槽による下水処理の特徴としては、【１
｝固形物除去機能が優れている。

‘２１流量調整及び貯留機能が優れている。‘３｝滞留
時間が短い、‘４ー消費エネルギーが殆んどなく維持管
理が極めて容易である等が挙げられ、我国においては未
だ研究段階にすぎないが、米国や殴州では既に直径３０
仇のスワール分水槽が稼動している。然し、上記の従来
のダウンシャフトタイプのスヮール分水槽においては、
処理水は越流堰、集水盆を経て中央部のダウンシャフト
から槽外に排出されるので、大きな水位損失（越流堰上
縁から分水槽の底部までの高さ）を生じている。この処
理水を公共用水城へ放流したり、二次処理等を行うこと
を想定すると、一度水位が低下した処理水を次のステッ
プへ送るために再び無益なポンプアップを行はなければ
ならない。そのためには、新たにポンプ室を設置しなけ
ればならず、また動力費も莫大となるという欠点があっ
た。本発明は、従来のスヮール分水槽の有益な特徴を保
持しながら、上記の欠点を除去した改良されたスワール
分水槽を提供するものである。

本発明のスワール分水槽は、処理水を従来のダウンシャ
フトによらずに集水盆の側方から排出することにより、
水位の損失を極めて小さくするものである。

以下図によてその説明を行う。第２図ａ，ｂは本発明の
スワール分水槽の構造を示す図で、ａは平面図、ｂは側
面断面図である。

第２図ｃはａ図のＡ−Ａ断面拡大図である。図において
、１はスワール分水槽の外殻、２は流入渠、３は流同制
御板、５は集水盆、６は上緑に鋸歯状の切欠きを有する
越流堰、７はヌカムリング、８はスポィラ−、１０は汚
水排出管、１１は導溝で、これらは従来のスワール分水
槽におけるものと同様な機能を有するものである。従来
のスワール分水槽においては、簾水盆５はダウンシャフ
トの頂部に支持されていたが、本発明においては、糟の
中央部の垂直な支柱１３によって支持されている。

又、従釆のダウンシャフトに代る処理水排出の経路とし
て、本発明においては、集水盆５の上面に、集水盆中央
から外側に向し、緩徐な傾斜を有する処理水流出溝１４
を設ける。処理水流出演１４は集水盆５の周辺部におい
て、同様に緩徐な懐斜を有する。上部を閉された箱型の
排出渠１５に連結し、これは糟内の水面下を通って槽外
の処理水排出管１６に連結する。前記排出渠１５は、水
流に対する抵抗を減ずるために、第２図ｃに示す如く、
両側に整形部１７を設けて流線化してある。１８は、従
来型のスカムトラップに代るスカムガィドで、スカムリ
ング７に接して設けられ、その周囲に沿うて浮遊するス
カを桶集し、糟外のスカム室１９に導くものである。

本発明のスワール分水槽による下水（或いは廃水）処理
は次の如く行はれる。

流入下水（或いは廃水）は、流入渠２により糟内下部に
導入され、流向制御板３により支柱１３を中心に旋回さ
せられながら槽内を上昇し、その間に枕砂分或いは沈澱
性浮遊物は重力と慣性力によって沈降して糟の中央部に
集められ、汚水排出管１０を経て排出される。沈澱性浮
遊物を除去された下水は、その水面浮上性物質をスカム
リング７でさえざられて除去され、スカムリングの下縁
をくぐりぬけ、越流堰６の上緑を越えて集水盆５に入り
、スポィラー８により回転エネルギーを減少させられて
、集水益５に設けられた処理水流出溝１４に集り、流出
渠１５を通って、処理水として処理水排出管１６により
排出される。本発明の場合、処理水の糟外への流出は、
緩徐な傾斜の前記流出溝及び流出渠によって行はれるの
で、水位損失は極めて小さくなる。

前記スカムリング７でされぎられた水面浮上性物質は、
スカムリング周囲を回遊してスカムガィド１８により瓶
集され、スカム室１９に集められる。

以上述べたように、本発明のスワール分水槽によれば、
水位の損失を極めて小さくすることが出来るが、これが
従来型のスワール分水槽と同等に優れた除去性能を有す
るものであることを、以下の実施例によって説明する。

直径１２０ｃの、高さ１０比ののスワール分水槽を用い
、流入量、汚泥引抜き量、流入渠口径、越流堰高さ（糟
底よりの）を同一条件として、従来型（ダウンシャフト
タイプ）と本発明の型のスワール分水槽の汚濁物質除去
効果の比較試験を行つた。両者共流入渠口径は２０仇、
越流堰高さは６０伽、従来型のダウンシャフト内径は２
０伽、本発明の型の処理水流出溝は中を２０肌、額斜を
５とした。

処理すべき原水には汚濁物質としてスチロールビーズ（
比重１．０５）を混入し、その除去効果を比較した。そ
の結果は次表に示される。

上記結果の有意差検定を行うと、有意水準５％で両者の
処理効果に有意差はないものと確認された。

即ち、本発明のスワール分水槽は、従来型と同等の優れ
た汚泥除去効果を有しながら、水位の損失を極めて小さ
くし、処理水を次のステップに送るために無益のポンプ
アップの必要をなくし、動力費の軽減を可能とするもの
で、分水人孔、初沈処理施設、枕砂池、その他廃水処理
施設に有利に適用することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダウンシャフトタイプのスワール分水槽
の構造を示す図で、ａは斜視図、ｂは平面図、ｃは側面
断面図、第２図は本発明によるスワール分水槽の構造を
示す図で、ａは平面図、ｂは側面断面図、ｃはａのＡ−
Ａ断面拡大図である。 １：分水槽外殻、２：流入渠、３：流向制御板、４：ダ
ウンシャフト、５：集水盆、６：越流堰、７：スカムリ
ング、８：スポイラー、９：スカムトラップ、１０：汚
水排出管、１１：導溝、１２：処理水排出管、１３：支
柱、１４′：処理水流出溝、１５：排出渠、１７：整形
部、１８：ス力ムガイド。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 処理すべき水を旋廻させるための流向制御板を槽の
   下部に備え、水面浮上性物質をさえぎるためのスカムリ
   ングを槽中央水面部に備え、該スカムリングの内側に水
   面下までのびた越流堰を有する集水盆を備える渦流式貯
   留濃縮槽において、前記スカムリングの外側の周囲を回
   遊する水面浮上性物質の回遊路に前記スカムリングより
   槽外のスカム室へ向うスカムガイドを設けると共に、前
   記集水盆にその中心から側方に向つて緩徐な傾斜を有す
   る処理水流出溝を設け、該処理水流出溝に、両側に整形
   部を備えた排出渠を連結して処理水を殆んどその水位を
   低下させることなく、槽外に排出することを特徴とする
   渦流式貯留濃縮槽。