JPH08504010A - 廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物と浮上物との分離装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物と浮上物との分離をするための装置に関し、入口（１）に接続され、渦巻の自然の螺旋形状に基づいて構成され、頂部と底部とに丸い開口（４；６）を備えているサイクロン室（２）を有し、且つ回転対称容器（８）が該頂部開口（６）に継目なく連続していて、該容器（８）内に該容器の上縁（１０）の直下まで該頂部開口（６）から延びる案内管が中央に配置されているという事実で注目に値する。

Description

【発明の詳細な説明】 廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物と 浮上物との分離装置及びその方法 本発明は、廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物と浮上 物との分離を行うための装置に関するものである。 本発明は、またそのような方法にも関するものである。 緊縮作用が渦巻流の旋回効果によって作られる排出制限機が、例えばドイツ特 許明細書第５０７７１３号及びドイツ特許明細書第２６４３０２９．５号に開示 されている。汚水を一時的に貯留するサイクロン分離機があること及び汚水処理 が例えばドイツ特許明細書第３６３４１２２号で生じることも公知である。しか し、これらの装置は排水制限と貯留と汚水から沈殿物と浮上物とを分離すること との可能な組合せがせいぜい２つ又は３つである。 環境保護の理由で、未処理汚水は水再循環システムに供給されるべきではない 。しかし、激しい降雨の場合、汚水処理プラントは貯水領域から到達する汚水を それ以上処理することができず、その結果汚水のあるものは豪雨保存タンクに一 時的に貯留される。この場合、降雨中及びその後、水の或る許容量のみが豪雨保 存タンクから汚水処理プラントに供給されることが保証されてきた。一般に、こ れは流れ断面を緊縮することにより、ダイヤフラム状又はノズル状装置によって 、長い緊縮区分に摩擦損失を生じることによって、又は渦巻流（いわゆる渦巻緊 縮）の旋回効果によって達成される。 長びく期間中かなり激しい雨が継続した場合、豪雨保存タンクの貯留量がもは や充分でないことが起こる。その場合には豪雨保存タンクは、未処理過 剰汚水をいかなる処理もせずに受け水路に実質的に流すことになる。排水制御に 加えて、人類の発達に伴う汚染に抗して受け水路を保護するために、汚物分離の 形態で将来に向けて広範囲の豪雨処理を実施するように努力が払われている。 しかし、今まで排出制限の要求のみが上述した装置によって一般に履行されて いた。一方、廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水から沈殿物と浮上物 との分離を１つの装置によって達成する方法は実際には知られていない。 本発明の目的は、排出制限，貯留及び汚水からの沈殿物と浮上物との分離の増 進を同時に保証できる構造的により単純な装置を提供することにある。同時に、 その装置は摩耗を受ける機械的可動部品なしに実施し、且つ低保守及び費用節減 の方式で動作できなければならない。 このことは、最小建設面積の単独装置で可能になる。 驚くべきことに、このことは、冒頭で述べた型式の装置において達成され、そ の装置は、入口に接続され且つ渦巻の自然の螺旋形状に基づいて構成されたサイ クロン室から成り、該サイクロン室が頂部と底部において一方の上に他方が位置 する丸い開口を有し且つ回転対称容器が継目なく頂部開口に連続しており、その 容器内には頂部開口から該容器の上縁の直下まで延びる案内管が中央に配置され ている。 廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水から沈殿物と浮上物との分離を するための本発明に基づく方法は、螺旋流、特に渦巻流が、増加された流入量に 与えられ、その追加の流入負荷が第１流上方の流れが空間（小孔）において第２ 渦巻流として発展する効果を有し、前記２つの螺旋流が固体を分離するように共 同して用いられるという事実で注目に値する。 便宜上、連続した空心が前記第１及び第２渦巻流内で中央に向かって特に案内 管によって形成され、この空心が緊縮をつくる。 驚くべきことに、本発明に基づく手段は、摩耗を受ける機械的可動部品なしに 実施することと同時の排出制限，貯留，分離の増加についての前述した要求を履 行することとを可能にする。 建築面積は、特に個々の機能について今まで必要なユニットが不必要になるの で、実質的に減少される。 乾燥天候時の排出の場合には、排水はサイクロン室を通過して底部開口を経由 することを妨げられない。流入量が荒天時に増加すると、サイクロン室が満杯に なり且つ螺旋流が発達する。螺旋流の結果、流路が底部開口に向かう高流れ加速 度を伴う対数螺旋から成るので、緊縮作用が生じる。従って、損失原理は、高接 線速度とその結果としての高遠心力が軸方向出口ノズル近くに作られるという事 実に基づいており、この遠心力は排出を低く保つ釣合い圧力を発生する。前記遠 心力により、曝気渦巻心がサイクロン室の中央に成形される。かなり激しく且つ 継続した雨の場合、底部開口からの排出がより多くの流入水流の際でも一定に留 まり、且つその結果過剰水が頂部開口を経由して容器内に流れ込むので、回転対 称容器が満杯になる。多数回の小降雨は、結果的に受け水路に水を逃がさずに容 器容量のみによって吸収される。その容量がもはや充分でないとき、その水は円 周方向溢流縁を超えて収集樋内に流れ、そこから受け水路内に流れる。しかし、 決定的な点は螺旋流が容器内に作られ、曝気及び渦巻心の生成が案内管によって 維持されることである。水の漸増高流入量の場合でも、緊縮作用は更に生じる。 サイクロン室及び容器においては、極めて低い乱流を呈し且つその結果特に汚 物の分離に適した渦巻流が主となる。繊維物，浮上物及び固体はサイク ロン室において該室の出口へ既に運ばれている。それにも拘らず回転対称容器内 にまだ入っている汚物は、最終的には容器内で優勢な渦巻流により案内管を経由 してサイクロン室に再び戻される。サイクロン室内及び容器内に形成される渦巻 流は、分離が共同して強化されるという効果を発生する。その結果、総体的な分 離効率は、従来のサイクロン分離器のそれよりも勝っている。廃水の排出制限及 び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物及び浮上物の分離が１つの装置で達成 される。 加えて、本発明の更なる発展においては、突出した下降流バッフルが容器リム から或る距離で配置され得ることができ、その結果浮上物及び油脂が容器内に有 利に保持される。 容器内の螺旋運動のために、浮上物及び油脂を強制的に渦巻の中心に運ぶこと は、中心に向けられた螺旋下降流バッフルを装着することによって達成され得る 。更に、そのような螺旋形状の下降流バッフルはまた曝気渦巻心を安定させる。 更なる本発明によれば、中心に向かう螺旋形状の下降流バッフルが案内管を使 用せずに適合される場合には、相当な更なる優位性が得られる。 本発明の典型的な実施例が添付図面を参照してより詳細に説明されるであろう 。 図１は正面図である。 図２は図１におけるＡ−Ａ線からみた本実施例の断面図である。 図３は螺旋下降流バッフルを備えた実施例を示す。 図４は図３の平面図である。 廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水からの沈殿物及び浮上物の分離 を行う装置は、サイクロン室２への入口１を有している。このサイクロ ン室は渦巻の自然の螺旋形状に従うように構成されている。サイクロン室２は一 方の上に他方が配置された、すなわち底部開口４及び頂部大開口６を有している 。回転対称容器８の円錐ベース１４は、中心軸及び（同時に）開口４，６の軸に 向かってテーパが付けられ、また開口６と継目なしに接続している。回転対称容 器８の前記ベース１４は、それがサイクロン室と容器に共通の頂部開口６で終了 する前に、対称軸の方向に下がっている。 容器リム１０は、沈殿物及び浮上物から分離された水の溢流を受け水路に供給 する収集樋２０内に送るために開いている。 装置が充分に又は過剰に負荷を受けたときに、空心がその内部に発生する案内 管１２は、サイクロン室２の頂部開口６との間で容器の頂縁１６の下方まで中央 に延びている。 乾燥天候時の排出の場合、水はそれ故サイクロン室２を通り底部開口４を経由 して邪魔されずに流出し、そして廃水処理プラントに直接供給される。 激しい流入量の場合、サイクロン室２は満杯になりそして渦巻流が発達する。 渦巻流により生じ且つその原因を上述した緊縮作用が興味のあることである。高 接線速度及びその結果の、排出を低く保つ釣合圧力を発生する高遠心力がそれ故 軸方向出口ノズル４近くに形成される。遠心力により、曝気渦巻心がサイクロン 室２の中心に形成される。底部開口からの排出が流入する水より多くても一定に 留まり、その結果過剰水が頂部開口６を経由して容器８内に流れ込むので、回転 対称容器は激しい雨の場合に満杯になる。螺旋流が容器８内で形成され且つ渦巻 心の形成が案内管１２によって維持されることが重要である。突出下降流バッフ ル１６は容器リムから或る距離で配置されてもよい。 サイクロン室２内及び容器８内に形成される渦巻流は、分離が相乗して強 化されるという効果を発生する。例えば７０％の総合分離率は、従来のサイクロ ン分離機の例えば３５％の分離率（しかし、流入量の関数として変化する）より 勝れている。 このような装置の構造が如何に小さく、且つ繊細な機械部品が如何に殆ど必要 としないということは驚異的である。 図３及び４は、浮上物及び油脂の分離並びに曝気渦巻心の形成に特に適してい る別の実施例を示す。螺旋下降流バッフル３０の高さが例えば４０cmで、容器の 上縁４０の下方まで３５cm延び、容器の上縁４０上方に５cm突出している。この 実施例は案内管なしに機能する。中央に向かって螺旋状に成形された下降流バッ フル３０が容器リム４０から延びている。浮上粒子及び油脂はそれ故中心に向か って移動し且つ曝気渦巻心を経由して引き離される。 参照番号が前述の図面のそれと同じに用いられているものは同じ機能を有して いる。 上述した実施例においては、純粋な円形形状が想定されていた。しかし、螺旋 形状（適当な構造上の調節によって）が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入口（１）に接続され、渦巻の自然の螺旋形状に基づいて構成され、頂部と 底部とに丸い開口（４；６）を備えているサイクロン室（２）を有し、且つ回転 対称容器（８）が該頂部開口（６）に継目なく連続していて、該容器（８）内に 該容器の上縁（１０）の直下まで該頂部開口（６）から延びる案内管が中央に配 置されていることを特徴とする廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水か ら沈殿物と浮上物との分離をするための装置。 ２．サイクロン室の頂部開口（６）が底部開口（４）と少なくとも等しい大きさ で、好ましくは1.2〜2.3倍の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の装 置。 ３．案内管（１２）が底部開口（４）と少なくとも同じ直径であり、好ましくは 1.05〜1.2倍の大きさであることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載 の装置。 ４．案内管（２４）の上端がトランペット形状に開いているか、渦巻汚水溜めの 形状に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．前記案内管（１２）の長さ及び位置が垂直方向に可変であるように構成され ていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の装置。 ６．回転対称容器（８）のベース（１４）が対称軸の方向に下がっていることを 特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の装置。 ７．突出下降流バッフル（１６）が容器リム（１０）から或る距離をあけて配置 されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の装置。 ８．中心に向かって螺旋状に延びる下降流バッフル（３０）が容器リム（４２） から離れて配置されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記 載の装置。 ９．サイクロン室の頂部が円錐構造になっていることを特徴とする前記請求項の いずれか１項に記載の装置。 １０．廃水の排出制限及び同時の一時貯留並びに汚水から沈殿物と浮上物との分 離をするための方法であって、螺旋流、特に渦巻流が、増加された流入量に与え られ、その追加の流入負荷が第１流上方の流れが第１空間上方で回転対称状に位 置している空間内に第２渦巻流として発展する効果を有し、前記２つの螺旋流が 固体を分離するように共同して用いられることを特徴とする方法。 １１．連続した空心が緊縮を与えるように、特に案内管によって、第１及び第２ 渦巻内で中心に向かって形成されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。 １２．相当の流入量がある場合、分離されるべき物体が強い流れ加速を有する対 数螺旋から底部開口に向かって流路内に排出され、過剰水が上方縁で且つ受け水 路の方向に上方螺旋流を伴って上記空間を離れることを特徴とする請求項１０又 は１１のうちのいずれか１項に記載の方法。