JPS6234432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回分式廃水処理方法およびその装置に
かかり、特に小量汚水の処理を低廉な設備費で凝
集沈澱処理を効率よく行なうことができる回分式
廃水処理方法およびその装置に関する。

国内における汚水排出源の多くは、どちらかと
いえば廃水量が比較的小量であり、しかも排出が
不定期かつ断続的であること、および廃水中の汚
濁物質の成分もその排出源の特徴を持つて固有な
ことが多い。

例えば自動車整備工場等において１日の作業終
了時の床洗滌や休憩時の手洗水等は、その廃水成
分として油分（鉱物油系）と洗剤を含む油濁廃水
であり、その事業場では毎日殆んど同じような水
質の廃水が小量ずつ排出される。

このような廃水や、一般に小量ずつ排出される
廃水は、通常一旦大容量の貯槽に貯えておき、一
様な廃水水質に調整してから連続的に一定量ずつ
廃水処理装置に流入させて処理する場合が多い。

しかしながら、上記の処理の仕方は、連続処理
とはいつても貯槽が空になるまでゞあつて、処理
終了後は停止状態が続き、再び廃水を貯槽に貯え
たのち運転を再開するという処理形態となる。

このように廃水を貯槽に一旦貯溜したのち処理
する方式では、大型の貯槽を設置する必要があ
り、また連続的に処理するため処理過程において
薬品を一定量ずつ注入する定量薬品注入ポンプ
や、薬剤の定量フイーダ、連続沈降設備等の設置
が必要となり、そのため設備工事も複雑で設備費
に多額を要し、設置スペースも大きく必要とする
などの問題がある。また運転が連続運転と休止と
の繰返しになるため、薬品注入のコントロールの
管理が小量ずつの廃水であるにもかゝわらず高度
な技術を必要とするなどの欠点がある。

連続処理設備を有しない処理方法として汚泥沈
降槽を用いる回分式廃水処理槽が知られている。
この回分式廃水処理は、廃水を槽内に満して一定
時間重力沈降させ、スイングサイホン等で上澄水
を流出させたのち残つた濃縮汚泥を引抜くことを
繰返すもので、廃水量が少ない場合や、廃水が間
歇的に排出される場合に好適である。

しかしながら従来の回分式廃水処理槽は、汚泥
を自然沈降させて分離するため、汚泥の凝集に時
間が掛るとともに槽の底部に自然堆積されるので
汚泥の引抜きを良好にするうえから中央に集泥す
るために急傾斜の漏斗状にすることが必要とな
り、そのため槽の容積が小さくなり、容積を大き
くすると槽の直径または高さが大きくなつて設置
スペースの問題を生じる。

本発明はこれに鑑み、大型貯槽の設置を不要と
し、低廉な設備費で設置スペースが少なく、運転
管理も容易な回分式廃水処理方法およびその装置
を提供することを目的としてなされたものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

図は本発明を実施するに適する回分式廃水処理
装置の一例を示すもので、この装置は第１図に示
すように固定的に設置される処理タンク１と、こ
の処理タンク１の中心に垂設される撹拌軸２と、
この撹拌軸２に所定の方向および速度で回転駆動
を与える駆動手段３と、前記処理タンク１の上方
部に接続される廃水流入系４と、同処理タンク１
の下部に接続される上澄水排出系５と、同処理タ
ンク１の底部に接続される汚泥排出系６とを具備
し、処理タンク１の上方内部には薬品注入手段７
が設けられている。

つぎに上記各部の具体的構成例について説明す
ると、処理タンク１は円筒状をなし、底部１Ａは
ゆるやかな傾斜をもつて漏斗状に形成されたもの
で、その底部１Ａの最も低い中心部位には大型の
汚泥排出口８が開口されている。

撹拌軸２は、処理タンク１の上部からその中心
位置に図示しない軸受により回転自在に支持して
処理タンク１の底部１Ａに近くまで垂設され、そ
の下方部には撹拌翼９，９が交叉状に取付けられ
ている。この撹拌翼９，９による撹拌機能は、乱
流による撹拌混合作用と、中速整流による造粒作
用と、微速層流の環流による汚泥の中央集泥作用
との３つの機能を持つものであつて、撹拌軸２の
処理タンク１から突出する上部にはプーリー１０
が固着され、このプーリー１０と可逆モータ１１
により駆動されるプーリー１２とにベルト１３が
掛けられてモータ１１の駆動により撹拌軸２に一
方向回転および正逆回転が与えられるようになつ
ており、駆動手段３を構成している。なおこの駆
動手段は、ベルトとプーリーによるものに限ら
ず、他の手段であつてもよく、またモータ１１は
通常の一方向回転のものを用い、回転伝達系統中
に回転方向および速度を切換えるクラツチおよび
変速機を介在させてもよい。

処理タンク１内に廃水を供給する廃水流入系４
は、処理タンク１の上方部一側に接続された廃水
供給管１４と、この供給管１４の末端が接続され
廃水貯槽１５内に置かれる水中ポンプ１６とから
なつている。

汚泥排出系６は、処理タンク１の底部１Ａの中
央にある大型の汚泥排出口８に接続され所定水位
の高さまで立上る立上り管１７と、この立上り管
１７から分岐され汚泥排出コツク１８を介して垂
下される分岐管１９とからなつており、この分岐
管１９の下端開口部は汚泥かご２０，２０，…を
置くターンテーブル２１上に臨ませてある。な
お、上記立上り管１７には透明なパイプを用いる
ことが好ましく、こうすることにより汚泥の排出
状況を目視により監視することが容易にできると
ともに、例えば光検出手段により汚泥の排出状況
を検出して自動制御（バルブ切換）するうえで有
効となる。

上澄水排水系５は、処理タンク１の下部一側に
接続され上澄水排出コツク２２を介して垂下され
る上澄水排水管２３を有し、この排出管２３の下
端開口部は前記のターンテーブル２１上に臨ませ
てある。２４は上澄水を過する必要がないとき
高速で排水させるための大型コツクである。

上記ターンテーブル２１は流し板２５上に回転
自在に設置されるもので、このターンテーブル２
１には所要数の排水孔２６，２６…が上下に貫設
されている。前記流し板２５はその一隅部に排水
口２７が設けられており、排水がこゝから所定の
箇所に回収されるようになつている。

前記ターンテーブル２１上に置かれる汚泥かご
２０は、周面に多数の小孔を有するパンチングメ
タル、網、その他水を排出し得る構成を有するも
ので、その内部には特殊レーヨン、ポリエステル
繊維等で作られた脱水袋２８が挿入され、この袋
の口部を汚泥かご２０の口部外に折返して支持さ
れる。

薬品注入手段７は、処理タンク１の内部上方に
設けられており、本実施例では２種の薬品を注入
し得るよう２組が設けられている。この注入手段
は、計量カツプ２９をそのまゝ保持するカツプ保
持機構３０を有し、この保持機構３０は第９図乃
至第１１図に示すように処理タンク１内に固設さ
れた支持部材３１に、側面形状がＬ字状をなすカ
ツプ保持板３２の屈曲部がヒンジ３３により起伏
回動自在に枢支され、このカツプ保持板３２の立
上り部３２Ａの上端には、前記支持部材３１に立
設された支柱３４にピン３５により揺動自在に支
持される係止レバー３６の先端の係止部３６Ａが
係脱自在に配設され、この係止部３６Ａが立上り
部３２Ａの上端に係合したときカツプ保持板３２
のカツプ載置面３２Ｂが水平姿勢に保たれるよう
になつている。前記係止レバー３６は、前記支柱
３４に取付けられたソレノイド３７のプランジヤ
が連結され、このソレノイド３７に通電されたと
き係止レバー３６の先端側を引上げて係止部３６
Ａを立上り部３２Ａの上端から外すようになつて
いる。

前記カツプ保持板３２のカツプ載置面３２Ｂ上
には、計量カツプ２９を保持するカツプ保持部３
８が設けられている。このカツプ保持部３８は、
本実施例においては計量カツプ２９の下半部が嵌
入し得るはかま状の保持筒３８Ａがカツプ保持板
３２に固設され、この保持筒３８Ａにはその一側
に計量カツプ２９の把手２９Ａが嵌り得る縦溝３
８Ｂと、この縦溝３８Ｂの下部から一側方に水平
に延びる横溝３８Ｃとが形成されており、前記縦
溝３８Ｂに合わせて計量カツプ２９の把手２９Ａ
を挿入したのち横溝３８Ｃ方向へ計量カツプ２９
を回すことにより横溝３８Ｃの存在により形成さ
れた舌片部３８Ｄが把手２９Ａの内側に挿入され
て、カツプ保持板３２を倒伏しても計量カツプ２
９が脱落しないようになつている。このとき把手
２９Ａがカツプ保持板３２の立上り部３２Ａの側
面に圧接するように寸法を定めておけば、計量カ
ツプ２９の保持の安定性を増すことができる。ま
たカツプ保持板３２が倒伏してカツプ載置面３２
Ｂが垂直姿勢になるときのシヨツクをやわらげる
ため、前記支持部材３１の端面にクツシヨン材３
９を取付けることが望ましい。なお、上記カツプ
保持機構３０の構成はこれに限られるものではな
く、例えば一対の板ばねにより計量カツプ２９を
挾持する構成等であつてもよい。

前記処理タンク１の外側部にはレベルスイツチ
４０が設けられ、処理タンク１内に一定量の廃水
（実施例では１m³）が供給されたとき自動的に処
理動作が開始させるようにする場合に使用され
る。

つぎに上記装置の作用とともに本発明方法によ
る廃水処理工程を第２図乃至第８図を参照して説
明する。

処理工程に入る前に予め計量カツプ２９，２９
に処理タンク１内の廃水の処理に必要な分量の吸
着剤および凝集剤を計量して入れておき、この計
量カツプ２９，２９を各カツプ保持機構３０の水
平におかれているカツプ載置面３２Ｂ上の保持筒
３８Ａ内に挿入して計量カツプ２９を回し、その
把手２９Ａに舌片部３８Ｄにを挿入して保持させ
ておく。

またターンテーブル２５上には、予じめ汚泥袋
２８を挿入してその口部で止めつけた汚泥かご２
０，２０…を並べておき、各コツク１８，２２，
２４は閉じておく。

こゝで水中ポンプ１６の電源を投入すると、第
２図示のように水中ポンプ１６が駆動されて廃水
貯槽１５から廃水を汲上げ、処理タンク１内に供
給する。この場合、水中ポンプ１６は自動運転構
造であるから、廃水貯槽１５内の廃水の量に応じ
て運転され、処理タンク１内に所定水位まで供給
される。

処理タンク１内の廃水が所定の水位に達する
と、これをレベルスイツチ４０が検出してその信
号により水中ポンプ１６の運転が停止される。

これと同時に吸着剤が入つている計量カツプ２
９のカツプ保持機構３０のソレノイド３７に通電
され、これにより係止レバー３６の先端側が引上
げられてその係止部３６Ａがカツプ保持板３２の
立上り部３２Ａから外れるので、カツプ保持板３
２は自重によりヒンジ３２を中心として前こゞみ
に倒伏回動する（第３図、および第１０図鎖線図
示状態）。

この動作により計量カツプ２９内の吸着剤は処
理タンク１内の廃水中に投入されると同時に撹拌
軸２の駆動モータ１１が起動され、撹拌軸２を正
転、逆転の交互に回動し、廃水を十分に撹拌して
吸着作用を促進させる（第４図示）。この吸着工
程は約15〜20分間継続して行なわれ、撹拌軸２の
回転は高速回転である。

上記時間が継過したところで、凝集剤の入つた
計量カツプ２９を前記の場合と同様な作用で倒伏
させ、凝集剤を廃水中に投入する。このとき撹拌
軸２は中速回転とされ、正転、逆転を約３分間程
度継続し、凝集剤を十分に混和させる凝集前段工
程が行なわれる。この時期に至ると廃水中にフロ
ツクが形成され始める。

続いて上記時間が経過したところで撹拌軸２を
一方向回転とする。いまゝで撹拌軸２の正転、逆
転により処理タンク１内の廃水が乱流状態となつ
ていたものを、上記の中速回転による一方向回転
に移ることによつて廃水は第１２図示のように全
体として同一方向に等速で回り始め、これにより
中心部に大きな渦が形成される。これは廃水の乱
流が整流化されて生じるもので、これによりフロ
ツクは互いにゆるやかに接触を保ちながら大きく
成長し、凝集後段工程が行なわれる（第５図
示）。この間は約３分程度でよい。

上記時間が継過したとき、撹拌軸２の回転速度
を微速回転に落し、処理タンク１内の廃水の整流
を第１３図示のように層流化する。この層流化に
より中心部の流速が遅くなるので、フロツクは水
の流れに対し抵抗するため流速の遅い中心部に集
まり、底部１Ａの中央に急速に集約される。この
沈澱集束工程は約８分間程度継続され、処理タン
ク１内の上方部にはきれいな上澄水が形成される
（第６図示）。

上記の時間が経過することによつて自動処理工
程が終了するが、これら各工程に要する時間は予
じめタイマに記憶させ、これによりモータ１１を
制御することにより行なわれる。

こゝで汚泥排出系６の排出コツク１８を開く
と、処理タンク１の底部１Ａの中央に集つていた
汚泥（スラツジ）は、立上り管１７、分岐管１９
を経て汚泥かご２０の汚泥袋２８内に排出され
る。このとき処理タンク１内の水は末だ回転して
いるので、渦巻状に吸込まれ、すべての汚泥を抜
取ることができる。１つの汚泥かご２０の汚泥袋
２８が汚泥で一杯になつたときは、ターンテーブ
ル２１を回して新たな汚泥かご２０を汚泥排出系
６の分岐管１９の直下に位置させて汚泥の排出を
継続する。この分岐管１９からきれいな上澄水が
排出されるようになつたならば汚泥排出コツク１
８を閉じる。

処理タンク１内に残つた上澄水はすべてきれい
な水となつているが、多小フロツクが残つている
ときは上澄水排出系５の上澄水排出コツク２２を
開いて排水管２３を通じ汚泥かご２０内に排出さ
せ、この汚泥かご２０内の汚泥袋２８で過して
清水のみを流し板２５の排水口２７を通じて回収
する。また上澄水がすでにきれいであれば排出口
８のバルブ２４を開いて放出させることにより迅
速に回収することができる。

なお、上記本発明の処理工程において用いる吸
着剤としては、モンモリナイト系の吸着剤のほ
か、ベントナイト、硅藻土、活性白土、活性炭末
のような吸着剤、あるいは硫酸バンド、パツク、
アルミン酸ソーダ、塩化カルシウム等の無機凝集
助剤等も使用も可能であり、また排泥およびその
後の排水工程のコツクの開閉操作等を人手によら
ず、汚泥排出状況を検出するセンサによるか、一
定時間経過後自動的に開閉させる機構を用いて自
動処理化することもできる。

さらに処理タンク１の内周面に、第１４図に略
示平面を示すようにいくつかの補助翼４１，４１
…を回動し得るよう装着し、撹拌混合時には起
し、整流、層流時には第１５図のように倒して回
転流を助成するようにすることもできる。

以上説明したように本発明は、処理タンク内に
所定量の廃水を注入したのち吸着剤を投入して中
心の撹拌軸を高速で正逆回転させることにより撹
拌混合し、一定時間経過後凝集剤を投入して正逆
回転を継続することによりフロツクを形成し、つ
いで撹拌軸を中速により一方向回転として廃水を
整流化してフロツクを成長させ、ついで撹拌軸を
微速回転して整流を層流に切換えて処理タンクの
中心部にフロツクを集約沈降させ、このフロツク
化された汚泥を汚泥排出系を通じ排出させるよう
にしたので、従来の自然沈降による回分式廃水処
理に比し極めて高能率に汚泥の排出ができ、しか
も処理タンクは円筒形で底部はゆるやかな勾配を
与えるのみで汚泥の集中排除ができるため処理タ
ンクの内部容積を最大限に確保することができ、
タンクの高さを増さず、設置スペースも少なくて
すむ。特に排出される廃水を貯槽に貯えておく必
要がないので、大型貯槽の設置をはじめこれに係
わる設備費も低廉となり、小量ずつ間歇的に排出
されるような条件下における廃水の処理として極
めて高い効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに適する回分式廃水
処理装置の一実施例の一部切欠斜視図、第２図乃
至第８図は同作動状態を示す説明図、第９図は薬
品注入手段の一例を示す斜視図、第１０図は同作
動状態を示す側面図、第１１図Ａ，Ｂは同計量カ
ツプとカツプ保持部との関係を示す斜視図、第１
２図、第１３図は処理タンク内の廃水の流動態様
を示す説明図、第１４図、第１５図は処理タンク
内に補助翼を取付けた場合の説明図である。 １……処理タンク、２……撹拌軸、３……駆動
手段、４……廃水流入系、５……上澄水排出系、
６……汚泥排出系、７……薬品注入手段、９……
撹拌翼、１５……廃水貯槽、１６……水中ポンン
プ、１８……汚泥排出コツク、２０……汚泥か
ご、２１……ターンテーブル、２２，２４……上
澄水排水コツク、２５……流し板、２８……汚泥
袋、２９……計量カツプ、３０……カツプ保持機
構、３１……支持部材、３２……カツプ保持板、
３６……係止レバー、３８……カツプ保持部、４
０……レベルスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 処理タンク内に所定量の廃水を注入したのち
   吸着剤を投入して中心の撹拌軸を高速で正逆回転
   させることにより撹拌混合し、一定時間経過後凝
   集剤を投入して正逆回転を継続してフロツクを形
   成し、ついで撹拌軸を中速により一方向回転とし
   て廃水を整流化してフロツクを成長させ、ついで
   撹拌軸を微速回転して整流を層流に切換えて処理
   タンク中心にフロツクを集約沈降させ、このフロ
   ツク化された汚泥を処理タンク内の層流を保つた
   状態で汚泥排出系を通じ排出させることを特徴と
   する回分式廃水処理方法。 ２ 円筒状内周面を有し底部をゆるやかな勾配の
   漏斗状とされた処理タンクと、この処理タンクの
   中心に垂設され下方部に撹拌翼を有する撹拌軸
   と、この撹拌軸を高速正逆回転、中速一方向回転
   および低速一方向回転に駆動可能な駆動手段と、
   前記処理タンクに廃水を注入する廃水流入系と、
   処理タンク中央底部に設けられ汚泥排出と上澄液
   排出とを順次行う排出系と、薬品注入手段とを具
   備してなる回分式廃水処理装置。 ３ 薬品注入手段は、処理タンクの上方内部に転
   回自在に支持した計量カツプで構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の回分式廃水
   処理装置。