JPH0618603B2

JPH0618603B2 - 廃水処理槽の清澄水排出装置

Info

Publication number: JPH0618603B2
Application number: JP62278260A
Authority: JP
Inventors: 実小玉; 勝則小池; 幸作大郷; 利一紀岡
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH01123608A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は廃水処理槽の清澄水排出装置に関し、とくに回
分式活性汚泥法によって浄化した処理水の排出に適する
廃水処理槽の清澄水排出装置に関する。

従来の技術第３図を参照するに、廃水の浄化に使われる回分式活性
汚泥法には種々の方式があるがその最も基本的なもの
は、１つの処理槽１において廃水２の流入、気泡３
による曝気、汚泥４等の沈澱、及び処理水５と余剰
汚泥６との排出の諸操作を１サイクルとして順次に繰返
して行ない、処理水を間欠的に排出する。この回分式活
性汚泥法は、流入廃水量が比較的少ない中小規模産業廃
水の簡易な処理法として普及してきた。とくに最近は次
の諸特徴が注目されている。

ａ．沈澱槽、返送汚泥設備が省略できて維持管理が簡単
になる。

ｂ．流入廃水の水量、水質の変動に対して、サイクルタ
イム等を変更して柔軟に対応できる。

ｃ．廃水の流入が終了してから曝気を始める方式とすれ
ば、１サイクルの中で嫌気工程と好気工程が繰返される
ので、生物学的な嫌気・好気の両条件を利用した有機
物、窒素、燐の同時除去が期待できる。

回分式活性汚泥法の上記行程における処理水５の排出
に使われる装置としては次の性能を満足することが望ま
しい。

ｉ）スカムを取込まずに中間水即ち清澄水のみを排出す
る。

ii）処理槽底部に沈澱している沈澱汚泥層すれすれまで
の中間水を排出するが沈澱汚泥は取込まない。

iii）排出速度（排水量）の調整が据付後も現地で容易
に行なえる。

iv）故障がなく信頼性が高い。例えば、毎日数回程度の
排出頻度で無人運転される場合にも機械的トラブルがな
い。

ｖ）現地組立、据付け工事、初期調整操作等が簡単であ
る。

vi）保守が容易である。例えば、毎月１回程度の保守作
業で良好に稼働し、交換部品の入手が容易でありその交
換作業を１人で簡単に行なえる。

vii）価格が安い。

回分式活性汚泥法の上記特性を活用するため各種の清澄
水排出装置が提案されているが、前記諸性能ｉ）ないし
vii）を部分的に満足してもそれらを全て同時に満足す
る装置は見当たらない。

第４図は従来のデカンタ形の清澄水排出装置の平面図を
示し、第５図はその縦断面図を示す。バッフルフロート
11に結合された堰12の下流側がダウンパイプ13に接続さ
れ、堰12を溢流した処理水５がダウンパイプ13へ流れ込
む。水中軸受14に枢支されたメインパイプ15を介してダ
ウンパイプ13からの処理水５が外部へ排出される。メイ
ンパイプ15に結合されたアーム16が連杆17を介して油圧
シリンダ18に接続される。

油圧ユニット19から駆動される油圧シリンダ18により、
排水動作時には堰12が第５図実線で示される様に処理槽
１の水面に接する位置に制御されるが、排水工程以外の
処理動作時には同図の２点鎖線で示される様に堰12が水
面から離れた上方位置に保持される。図中、HWLは高水
位面を示し、LWLは低水位面を示す。

このデカンタ形の清澄水排出装置は、堰12の長さを長く
とれ、さらに排水可能な最低水位面と沈澱汚泥界面との
間隔を小さくすることができる利点を有する。しかし、
堰12が通常は水面から離れて上方に保持され排水操作中
のみ水面に降されるので、処理水の排出開始時にスカム
の混入又は流出のおそれがあり、堰12と一体の回転部分
を駆動するための油圧ユニット18が必要なため装置が高
価となる欠点が生ずる。

第6A図は従来の水中ポンプ形の清澄水排出装置の平面図
を示し、第6B図はその縦断面図を示す。水中ポンプ20を
保持するポンプ架台21がロープ22により昇降自在に吊下
げられ、フロート23の浮力に応じてポンプ架台21が上下
に移動する。ポンプ架台21の周壁に設けられた堰12を越
えて流入する処理水５が水中ポンプ20に吸込まれる。固
定支持体24から吊下装置25によって吊下げられた伸縮ホ
ース26の下端が水中ポンプ20の吐出側に接続される。伸
縮ホース26の上端は排水管27に接続され、水中ポンプ20
からの処理水５が伸縮ホース26及び排水管27を介して外
部へ排出される。

第７図は従来の自吸ポンプ形の清澄水排出装置を示す。
処理槽１の上端近傍に設けられた排水管27の一端は、処
理槽１の外側に固定された排水ポンプ28に接続される。
排水管27の他端に接続された伸縮ホース26の下端は、吊
下装置25により昇降自在に吊下げられた浮上形集水堰29
に固定され水面下に開口する。

第8A図は従来のトラフ形の清澄水排出装置を示す。処理
槽１内側の下端近傍に設けられた排水管27の一端は、弁
27aを介して処理槽１の外側に接続さる。排水管27の他
端に接続された伸縮ホース26の上端は、浮上形トラフ30
に接続される。

第8B図の堰形トラフ30においては、環状スカム阻止フロ
ート31で囲まれた浮力調節フロート32にフロート23及び
堰12を保持させ、堰12を溢流した処理水が矢印で示され
るようにフロート23及び浮力調節フロート32の中央開口
を通して伸縮ホース26に流れ込む。

第8C図のもぐり堰形トラフ30においては、フロート23の
底面に浮力調節フロート32を固定し、その浮力調節フロ
ート32の外周から突出させた逆Ｌ字形集水パイプ33の下
向開放端にもぐり堰34を固定する。浮力調節フロート32
の内部には集水パイプ33に連通する流路を形成し、もぐ
り堰34からの処理水をこの流路により伸縮ホース26に流
れ込ませる。浮力調節フロート32には空気弁32aを設け
その内部空気量を調整できるようにする。

上記水中ポンプ形、自吸ポンプ形、及びトラフ形等の従
来の清澄水排出装置は、いずれも処理水を基本的には点
状の集水手段によって吸込むので、溢流堰の長さを長く
とれず流速が比較的高くなり、沈澱汚泥界面すれすれの
位置から処理水を排出することができず、さらに堰を水
平に保つためのフロート調整や排出装置駆動原動機の調
整が必要であり正常運転を確保するための保守作業が煩
雑である欠点を有する。

第9A図及び第9B図は、４本のガイドパイプ40によりフロ
ート23を水平に保つ方式のガイドサポート形の従来の清
澄水排出装置を示す。この清澄水排出装置では、ガイド
パイプ40が鉛直であれば、吸込口41と水中ポンプ20とを
保持するポンプ架台21が水平に保たれる。しかし、４本
のガイドパイプ40をすべて正確に鉛直に現地組立てるに
は熟練した作業員によるかなり長時間の作業が必要であ
る。その１本でも鉛直から外れるとポンプ架台21の昇降
が困難になり、処理水の排出に支障の生ずる欠点があ
る。

発明が解決しようとする問題点従って、本発明が解決しようとする問題点は、従来の廃
水処理槽の清澄水排出装置における上記諸欠点である。
本発明は、沈澱汚泥層すれすれまでスカムや沈澱汚泥を
取込まずに清澄水のみを排出し、排出速度の現地調整が
容易であって信頼性が高く、保守が容易であり、しかも
価格が安い廃水処理槽の清澄水排出装置の提供を目的と
する。

問題点を解決するための手段第１図及び第２図を参照するに本発明による廃水処理槽
の清澄水排出装置は、平行な２本の腕55a、55bの各一端
を上下に隔てた固定枢支装置54a、54bで枢支しそれら２
本の腕の自由端に連結杆５７をピン継手56で結合した回
転腕装置の１組51a、51bによりポンプ架台52を保持し、
そのポンプ架台に水平方向の吸込口を有するポンプ53と
前記吸込口より上方のフロート23と前記吸込口より下方
の下端を有するストッパ61とを設け、前記吸込口を水面
下に保持してなる構成を用いる。

作用第１図において回転腕装置51aの平行な２本の腕55a及び
55bは、固定枢支装置54a、54bによる枢支と連結杆57への
ピン継手56による結合とによっていわゆるリンク機構を
構成し、しかも両固定枢支装置54a、54bは上下方向に隔
てられている。従って、処理槽１内水位の変動に伴なう
フロート23の昇降に応ずる連結杆57の下端の運動軌跡
は、同図の矢印Ｓで示される様に円弧状となり、連結杆
57の上端の運動軌跡も同様に円弧状となって連結杆57は
実質上鉛直に保たれる。

第２図において、ポンプ架台52の両端は上記構造の回転
腕装置51a及び同一構造の対向回転腕装置51bに保持さ
れ、しかもポンプ架台52の両端における連結杆57、57が
実質上鉛直に保持されるので、ポンプ架台52はフロート
23とともに垂直方向に昇降する際にも横方向には常に水
平に保たれる。ポンプ架台52が水平に保持され、またポ
ンプ53の吸込口を水面下の適当深さに設定するので、第
１図の矢印Ｗで示される様に水面下においてポンプ53の
吸込口への水平方向の吸水が確保され、スカム７を巻込
まずに清澄水のみを排出することができる。さらに、多
数のポンプ53を取付け、処理水５の集水位置を点状でな
く長い線状とすることができる。

ポンプ架台52に取付けられたストッパ61は下向きに延
び、第１図の二点鎖線位置に示される様にポンプ架台52
が処理槽１の底から一定距離のレベルまで下降したとき
に、そのレベル以下へのポンプ架台52の下降を阻止す
る。この一定距離を適当に選べば、ポンプ53の吸込口の
下降を沈澱汚泥4aと処理水との界面すれすれの位置で停
止させることができる。

従って、第１図及び第２図に示される本発明の清澄水排
出装置によれば、沈澱汚泥4aの界面すれすれまでスカム
７や沈澱汚泥4aを取込まずに清澄水のみを排出すること
ができる。処理水の排出速度の調整は、ポンプ53の運転
・停止やその速度制御によって容易に行なうことができ
る。さらに、第２図の様にポンプ53の吐出側に調節弁65
を設ければ、その処理水排出速度の調整が一層容易にな
る。また、本発明の清澄水排出装置は油圧装置や吊下装
置を使わないので保守が容易であって信頼性が高く、し
かも価格が安い。こうして本発明の目的が全て達成され
る。

実施例第１図及び第２図は、本発明による廃水処理槽の清澄水
排出装置の実施例を示す。この実施例のポンプ架台52は
水平部材58及び斜部材59を連結杆57に結合することによ
って形成される。ポンプ53として５台の水中ポンプがポ
ンプ架台52に取付けられているが、ポンプ53の形式や台
数はこの例に限定されない。この実施例のポンプ53の吐
出側は集合パイプ60を介して排水管27に接続される。

ポンプ架台52の昇降運動の下限を定めるストッパ61は、
調節ねじ62によって調節自在にポンプ架台52に取付けら
れて下向きに延びる垂直杆63、及びその垂直杆63の下端
に取付けられた接触センサ64によって構成することがで
きる。しかし、ストッパ61の構成はこの実施例に限定さ
れるものではない。沈澱汚泥4aの巻込み防止のため、ポ
ンプ53の駆動制御回路にストッパ61の接触センサ64の接
点を利用してもよい。好ましくは、排水管27に調節弁65
を取付けて処理水排出速度を容易に調整できるようにす
る。また、ポンプ53の吸込み口の深さを調節できるよう
にするため、ポンプ架台52に耐するフロート23の相対位
置を調整可能とする調節ボルト66をフロート23の取付け
部に設けてもよい。

発明の効果以上説明した如く、本発明による廃水処理槽の清澄水排
出装置は、平行な２本の腕の各一端を上下に隔てた固定
枢支装置で枢支しそれら２本の腕の自由端に連結杆をピ
ン継手で結合したリンク機構からなる回転腕装置の１組
によりポンプ架台を保持し、そのポンプ架台にフロート
とポンプと下向きストッパとを設けてなる構成を用いる
ので、次の効果を奏する。

（イ）リンク機構によりポンプ架台を常に水平に保持す
るので、ポンプの吸水方向を水面下において水平とし、
スカムや沈澱汚泥の巻込みを最少とすることができる。

（ロ）ポンプ架台をフロートの浮力によって昇降させる
ので、特別の駆動装置が要らない。

（ハ）ポンプ架台に取付けられたポンプの吸込み位置の
下限をストッパにより物理的に確保するので、沈澱汚泥
の巻込みを通常運転時だけでなく事故時においても防止
することができる。

（ニ）ポンプ架台の昇降運動の下限位置を、現地の諸条
件に応じてストッパ調整ねじにより容易にしかも確実に
調節することができる。なお、沈澱汚泥の量は廃水処理
の進行と共に増加するが、汚泥界面検出計（図示せず）
と汚泥引抜ポンプ（図示せず）とを用いれば沈澱汚泥層
の厚さを一定に維持することができる。

（ホ）ポンプ架台上のポンプの停止をストッパに取付け
た接触センサ又はリミットスイッチ（図示せず）等の接
点によって行なえば、沈澱汚泥界面とポンプの吸込み口
との最少間隔を常に一定に維持することができるので、
スカム及び汚泥の巻込みを防止することができる。（こ
のポンプ始動は、廃水処理のサイクルタイム制御シーケ
ンサにより行なうことができる。）（ヘ）ポンプ架台上のポンプとして複数台の水中ポンプ
を使用すれば、処理水の集水を点よりも線に近い態様で
行なえるので、スカムや沈澱汚泥の巻込みを抑えること
ができる。さらにこの場合には、１台の水中ポンプが故
障したときにも廃水浄化設備の運転不能とはならないの
で、無人運転の場合であっても高い信頼性を確保でき
る。

（ト）ポンプ架台の下降速度を支配するポンプの排出量
を、排水管上の調節弁により任意に調節できるので、現
地の諸条件に応じてその排出量を最適値に選定すること
ができる。

（チ）ポンプ架台に対するフロートの高さを調整ボルト
によって現地で容易に調整できるので、ポンプの吸込み
位置をスカム巻込みのない深さに任意に設定することが
できる。

（リ）上記理由により、処理槽内のスカム層に対するポ
ンプの吸込み位置を常に一定に保てるので、従来のデカ
ンタ形清澄水排出装置におけるような処理水排出初期の
スカム巻込みがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す排水処理槽の縦断面図、第
２図はその要部平面図、第３図は回分式活性汚泥法の図
式的説明図、第４図及び第５図はデカンタ形清澄水排出
装置の説明図、第6A図及び第6B図は水中ポンプ方式の説
明図、第７図は自吸ポンプ方式の説明図、第8A図、第8B
図及び第8C図はトラフ方式の説明図、第9A図及び第9B図
はガイドサポート方式の説明図である。１…処理槽、２…廃水、３…気泡、４…汚泥、５…処理
水、６…余剰汚泥、７…スカム、11…バッフルフロー
ト、12…堰、13…ダウンパイプ、14…水中軸受、15…メ
インパイプ、16…アーム、17…連杆、18…油圧シリン
ダ、19…油圧ユニット、20…水中ポンプ、21…ポンプ架
台、22…ロープ、23…フロート、24…固定支持体、25…
吊下装置、26…伸縮ホース、27…排水管、28…排水ポン
プ、29…集水堰、30…トラフ、31…スカム阻止フロー
ト、32…浮力調節フロート、33…集水パイプ、34…もぐ
り堰、40…ガイドパイプ、41…吸込口、51a、51b…回転
腕装置、52…ポンプ架台、５３…ポンプ、54a,54b…固
定枢支装置、55a、55b…腕、56…ピン継手、57…連結
杆、58…水平部材、59…斜部材、60…集合パイプ、61…
ストッパ、62…調節ねじ、63…垂直杆、64…接触セン
サ、65…調節弁、66…調節ボルト。

フロントページの続き (72)発明者紀岡利一東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (56)参考文献実開昭58−171300（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−47746（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−67658（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行な２本の腕の各一端を上下に隔てた固
定枢支装置で枢支しそれら２本の腕の自由端に連結杆を
ピン継手で結合した回転腕装置の１組によりポンプ架台
を保持し、そのポンプ架台に水平方向の吸込口を有する
ポンプと前記吸込口より上方のフロートと前記吸込口よ
り下方の下端を有するストッパとを設け、前記吸込口を
水面下に保持してなる廃水処理槽の清澄水排出装置。