JPH10202248A - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で効率よく汚水中の浮遊物質を分
離排出できる汚水処理装置を提供する。 【解決手段】 略円筒状の貯溜部２の上部に上方に向け
て縮径する略円錐形状の伸縮越流部３を、下部に下方に
向けて縮径する略円錐形状の沈殿部４を設ける。貯溜部
２の中間部および下部間に処理した処理水を放流する排
水管19を接続する。貯溜部２の下部略中央に汚水20を流
入する原水管24を接続した整流部23を配設する。原水管
24に処理水の一部を加圧して空気を過飽和に溶解した加
圧水を流入させる加圧水管26を接続する。加圧水を混合
した汚水20を原水管24から貯溜部２内に流入させる。溶
存する空気が微細な気泡として湧出し、浮遊物質に付着
して濃縮越流部３内に滞留濃縮し気泡を含んだスカム状
に集まリ、上方に押し上げて排出口９から全体的に越流
し均一排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水中の汚染物質
を浮上分離する汚水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の汚水処理装置としては、
例えば特開昭５６−１２６４７８号公報などに記載の構
成が知られている。

【０００３】そして、特開昭５６−１２６４７８号公報
に記載の汚水処理装置は、汚水中に曝気装置などにて曝
気し、曝気による気泡にて汚水中の汚泥などを浮上させ
て、掻取手段などにてスカムとして系外に排出する構成
が知られている。

【０００４】しかしながら、上記特開昭５６−１２６４
７８号公報に記載のような従来の汚水処理装置では、曝
気による気泡径が大きく、十分に汚泥を浮上できず、効
率よく汚泥の分離除去が行えない問題がある。

【０００５】そこで、例えば特開昭６１−１２５４７９
号公報に記載のように、加圧下で汚水に空気を過飽和の
状態で溶存させ、この汚水を貯溜槽内に流入させること
により、減圧されて溶存する空気が微細な気泡として汚
水中に湧出し、微細な気泡が汚泥表面に付着したり汚泥
表面に湧出し、汚泥が汚水の水面に浮上されて、掻取手
段にて系外に排出している。

【０００６】しかしながら、この特開昭６１−１２５４
７９号公報に記載の汚水処理装置は、掻取手段にて浮上
した汚泥を系外に排出するため、装置が複雑で大型化す
るとともに、製造性および施工性も低下し、装置コスト
および運転コストが増大する。

【０００７】一方、特開平３−２９６４８２号公報に記
載のように、汚水中に曝気装置などにて曝気し、曝気に
よる気泡にて汚水中の汚泥などを浮上させて、浮上した
汚泥を越流させる構成が知られている。

【０００８】しかしながら、この特開平３−２９６４８
２号公報に記載のものは、特開昭５６−１２６４７８号
公報に記載のものと同様に汚泥の十分な浮上が得られ
ず、また、浮上した汚泥が濃縮されずに直ちに排出され
るので、水分除去などの次処理が煩雑でコストも増大す
る。さらに、越流する汚泥は、汚水の水面の越流して流
れ出る装置の一部分の縁近傍の汚泥のみで、例えば反対
側の縁近傍の浮上した汚泥は越流せずに固化して装置に
付着してしまい、効率よく越流できない。

【０００９】また、特開昭６０−１０６５９９号公報に
記載のように、汚水とともに加圧水を貯溜槽内に流入さ
せ、減圧されて溶存する空気が微細な気泡として汚水中
に湧出し、微細な気泡が汚泥表面に付着したり汚泥表面
に湧出し、汚泥が汚水の水面に浮上されて、貯溜槽の上
部に設けた上方に向けて縮径する濃縮部に浮上させると
ともに、掻取手段にて濃縮部内を上昇させて排出させる
構成が知られている。

【００１０】しかしながら、この特開昭６０−１０６５
９９号公報に記載のものは、浮上した汚泥を掻取手段に
て強制的に掻き出すので、装置が複雑で大型化するとと
もに、製造性および施工性も低下し、装置コストおよび
運転コストが増大する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、特開
昭５６−１２６４７８号公報に記載のものでは、曝気に
よる気泡径が大きく、十分に汚泥を浮上できず、効率よ
く汚泥の分離除去が行えない。また、特開昭６１−１２
５４７９号公報に記載のものでは、掻取手段にて浮上し
た汚泥を系外に排出するため、装置が複雑で大型化する
とともに、製造性および施工性も低下し、装置コストお
よび運転コストが増大する。さらに、特開平３−２９６
４８２号公報に記載のものでは、濃縮が行えず浮上する
汚泥の一部のみしか越流せずに、効率よく浮上した汚泥
を排出できない。また、特開昭６０−１０６５９９号公
報に記載のものも、掻取手段にて浮上した汚泥を系外に
強制的に排出するため、装置が複雑で大型化するととも
に、製造性および施工性も低下し、装置コストおよび運
転コストが増大する問題がある。

【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みて、簡単な構
成で効率よく汚水中の浮遊物質を分離濃縮し排出できる
汚水処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の汚水処理
装置は、汚水が貯留される貯溜部と、この貯溜部に設け
られ前記汚水を流入させる流入口を有し溶存する気体が
過飽和状態で前記汚水を前記流入口から流入させる加圧
原水手段と、前記貯溜部の上部に設けられ上方に位置し
て排出口を有し上方に浮上された前記汚水中の浮遊物質
を前記排出口から越流させて排出させる上方に向けて縮
径する錐形の濃縮部とを具備したもので、貯溜部の流入
口から加圧原水手段にて溶存する気体が過飽和の状態で
汚水を流入させ、圧力の開放により溶存する気体が発泡
し、汚水中の浮遊物質を気泡にて浮上させ、貯溜部の上
部の上方に向けて縮径する錐形の濃縮部に滞留させて浮
遊物質を濃縮して略均一に集め上方に押し上げて排出口
から越流させて排出するので、浮上する浮遊物質を排出
するための別途構成が不要で、簡単な構成で容易に効率
よく浮遊物質が分離除去されるとともに、小型化し製造
性および施工性が向上しコストが低減する。

【００１４】請求項２記載の汚水処理装置は、請求項１
記載の汚水処理装置において、貯溜部は、この貯溜部内
の汚水の水位を可変制御可能な水位制御手段を有しこの
貯溜部内の前記浮遊物質が除去された処理水を排水する
排水手段を備えたもので、汚水は、水位制御手段にて所
定の水位となるように滞留され、発泡した気泡により汚
染物質が効率よく濃縮されて濃縮部に集められて分離除
去され、浮遊物質が分離除去された処理水は排水手段か
ら排水されるので、効率よく浮遊物質が分離除去され
る。

【００１５】請求項３記載の汚水処理装置は、請求項１
または２記載の汚水処理装置において、貯溜部は、底部
に汚水中の浮遊物質が沈殿して集められる沈殿部を有し
たもので、貯溜部の底部に汚水中の浮遊物質が沈殿して
集められる沈殿部を設けたため、例えば発生する気泡に
より浮上が困難な浮遊物質は、沈殿部に沈殿して集めら
れるので、簡単な構成で容易に汚水中の浮遊物質が効率
よく分離除去される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の汚水処理装置の実
施の一形態を図面を参照して説明する。

【００１７】図１において、１は汚水処理装置本体で、
この汚水処理装置本体１は、例えば直径が５ｍの略円筒
状に形成された貯溜部２を有している。そして、この貯
溜部２の上部には、上方に向けて縮径する濃縮部として
の円錐形状の濃縮越流部３が設けられているとともに、
下部には下方に向けて縮径する略円錐形状の沈殿部４が
設けられている。

【００１８】なお、濃縮越流部３は、内周面の母線が水
平方向に対して例えば１５〜４５度、好ましくは約３０
度程度の角度となるように形成されている。この角度が
４５度より大きくなると、浮上される汚泥が全体的に略
均一な状態で集められるがその機能向上のメリットは少
く、逆に鉛直方向の寸法が増大して装置コストも無駄と
なる。また、１５度より小さくなると、鉛直方向の寸法
は低くできるが、浮上される汚泥が全体的に略均一な状
態で集めにくくなる。このため、濃縮越流部３は、例え
ば１５〜４５度、好ましくは約３０度程度の角度に設定
される。

【００１９】また、濃縮越流部３の上端部には、上方に
向けて略円筒状に突出し上部に蓋部６にて開閉されるマ
ンホール７が開口する出入口部８が設けられている。さ
らに、出入口部８の周面には、側方に向けて略円形に開
口する排出口９が開口形成され、この排出口９には、排
出管10が接続されている。

【００２０】さらに、沈殿部４の下端部には、下方に向
けて略円形の汚泥口12を開口する略円筒状の汚泥排出部
13が突出形成されている。そして、この汚泥口12には、
図示しないバルブを有した汚泥搬送管14が接続されてい
る。

【００２１】また、貯溜部２には、中間部および下部間
に位置して、上部が上方に向けて拡開し貯溜部２の内周
面に接続された貯溜部２の内径より若干径小の略円筒状
の覆部15が設けられている。そして、この覆部15の内
側、すなわち覆部15と貯溜部２の内周面とにて囲まれた
部分が集水部16として区画されている。また、貯溜部２
には、集水部16内に位置して排水口17が数ケ所開口形成
され、浮遊物質が分離除去されて処理された処理水を集
水部16から排水口17を介して集合され貯溜部２外に排水
する排水手段としての排水管19が接続されている。さら
に、この排水管19には、貯溜部２内に貯溜された汚水20
の水位を所定の水位、例えば汚水20の水面から排出口９
までの距離が０．５ｍ以上となるように水位を可変制御
可能な水位制御手段21が設けられて、処理水が排水され
るように形成されている。なお、この０．５ｍの範囲
は、浮遊物質が滞留して濃縮するための濃縮部分とな
る。そして、水位制御手段21には、処理水の排水を停止
し強制的に汚水20の水面を上昇させる弁体22を有し、こ
の弁体22を開成することにより処理水が排水され、弁体
22を閉成することにより汚水20の水面が上昇するように
なっている。

【００２２】一方、貯溜部２の下部略中央には、略円筒
状の整流部23が配設されている。そして、この整流部23
には、汚水20が貯溜部２内に流入する原水管24が、この
原水管24の汚水20が流出する流入口25が整流部23内に開
口するように接続されている。また、原水管24には、加
圧された水である加圧水を原水管24に流入させて汚水20
と合流させる加圧原水手段としての加圧水管26が接続さ
れている。なお、この加圧水管26には、原水管24との連
結部分に位置してバルブ26a が設けられているとともに
排水口17を介して集合された処理水の一部を分流して加
圧する図示しない加圧ポンプが設けられている。この加
圧水は、気体である空気を過飽和で溶存し、圧力の開放
により微細な気泡が発泡する条件、例えば約４kg／cm²
で加圧される。

【００２３】次に、上記実施の一形態の汚水処理装置本
体の処理動作について説明する。

【００２４】まず、加圧水管26から加圧水をバルブ26a
の開成により原水管24を流過する汚水20に合流される。
この加圧水の合流により、圧力が開放されて溶存する空
気が微細な気泡として湧出し、気泡が混在する状態で加
圧水と汚水20とが合流され、原水管24を介して貯溜部２
内の整流部23内に流入する。この流入された汚水20は、
さらに圧力の開放や、浮遊物質の表面での過飽和状態の
破壊により溶存する空気がさらに微細な気泡として湧出
する。そして、発生した気泡による上昇流により、汚水
20が整流部23内を旋回しながら上昇する。

【００２５】また、汚水20は、気泡として湧出しきれて
いない溶存気体が気泡として発生するとともに、発生し
た気泡が汚水20中の浮遊する浮遊物質の表面に付着す
る。そして、気泡が表面に付着した浮遊物質は、浮力に
より汚水20の水面まで上昇する。なお、気泡の付着量が
少く浮上しきれない汚染物質27は、次第に沈殿部４に沈
降して堆積する。

【００２６】さらに、上昇した浮遊物質は、水面上部に
気泡を含んだスカム状に集まり、滞留して濃縮する。そ
して、この濃縮されたスカム28は、次々に上昇する浮遊
物質にて押し上げられるように水切りされて濃縮しつつ
濃縮越流部３内を上昇する。この濃縮越流部３は、上方
に次第に縮径する略円錐形状であるため、上昇する浮遊
物質のスカム28は、部分的に濃縮状態が異なることなく
略均一に集められ、排出口９まで上昇して溢流するよう
に排出口９から排出管10に越流して系外に排出される。

【００２７】このように、汚水20中の浮遊物質を別途掻
取装置など設けずとも簡単な構成で容易に効率よく分離
除去でき、装置が小型化し製造性および施工性を向上で
きるとともに、製造コストや運転コストを低減できる。

【００２８】また、汚水20を気体が過飽和状態で溶解さ
れた加圧水とともに流入させて気体を微細な気泡として
湧出させて汚水20中の浮遊物質を分離除去するため、曝
気装置などにて気泡を発生させるものに比して微細な気
泡が得られ、汚水20中の微細な浮遊物質に微細な気泡を
付着して容易に浮上させることができ、汚染物質を容易
に分離除去できる。

【００２９】さらに、汚水20を貯溜部２に流入させた際
に微細な気泡を生じさせる方法として、加圧水を汚水20
に混合して流入させたため、簡単な構成で容易に汚水20
中の浮遊物質を浮上分離させる微細な気泡を発生でき、
処理コストを低減できる。

【００３０】また、加圧水として処理した処理水の一部
を用いたため、処理水の一部が貯溜部２に返送されて繰
り返し処理されることとなり、高度に濃縮物質を分離除
去できるとともに、別途水を加えることによる汚水20の
希釈により、処理水を生物処理などの後工程での処理効
率が低下することも防止でき、効率よく汚水処理でき
る。

【００３１】そして、貯溜部２の底部に、汚水20中の浮
遊物質が沈殿する沈殿部４を設けたため、微細な気泡に
より浮上させて分離除去することが困難な比較的重量の
重い浮遊物質や汚泥などの浮遊物質の固形物が汚水20中
に混入していても、容易に分離除去できる。

【００３２】また、貯溜部２は、従来の掻取装置を設け
た上面が開放したものに対して密閉型であるため、汚水
20からの異臭により環境に悪影響を及ぼすことがなく、
外観が低下することもない。

【００３３】ところで、貯溜部２内の点検や洗浄などの
ために、内部の汚水20やスカム28を排出する場合には、
水位制御手段21の弁体22を閉成して汚水20の水面を上昇
させてスカム28を押し出すように排出する。このため、
水位制御手段21により、保守管理や浮遊物質の除去効率
を適宜可変することができる。

【００３４】なお、上記実施の形態において、排出口９
を濃縮越流部３の上部に設けた出入口部８の周面に開口
形成したが、例えばマンホール７を排出口とし、この排
出口から溢流して濃縮越流部３の外面を伝って越流する
汚染物質を樋などにて集めて系外に排出するなど、排出
口９の位置すなわち越流させる位置はいずれでもでき
る。

【００３５】また、貯溜部２を略円筒状に形成して説明
したが、角筒状などでもできる。

【００３６】一方、加圧水を用いず直接汚水20を加圧し
て過飽和に空気などの気体を溶解させるようにしてもよ
い。

【００３７】また、汚水20を整流部23内に流入させて説
明したが、例えば図２に示すように、汚泥排出部13に原
水管24を接続し、沈殿部４に沈殿した沈殿物を一部巻き
上げるように汚水20を流入させるようにするなど、汚水
20を流入させる構成は、いずれの方法でもできる。そし
て、この図２に示す構成の汚水処理装置本体31によれ
ば、浮遊物質に付着して一端浮遊物質を上昇させた気泡
が離れ、沈殿部４に落下した浮遊物質や気泡が付着せず
に落下した浮遊物質に気泡を付着させて上昇させ、分離
除去することができ、さらに除去効率を向上できる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の汚水処理装置によれば、
貯溜部の流入口から加圧原水手段にて汚水を溶存する気
体が過飽和状態で流入させ、圧力の開放により溶存する
気体が発泡し、汚水中の浮遊物質を微細な気泡にて浮上
させ、貯溜部の上部の錐形の濃縮部に滞留させて浮遊物
質を濃縮して略均一に集め上方に押し上げて排出口から
越流させて排出するため、浮上する浮遊物質を排出する
ための構成が別途不要で、簡単な構成で容易に効率よく
浮遊物質を分離除去できるとともに、小型化でき製造性
および施工性を向上できコストを低減できる。

【００３９】請求項２記載の汚水処理装置によれば、請
求項１記載の汚水処理装置の効果に加え、汚水は水位制
御手段にて所定の水位となるように滞留され、発泡した
気泡により汚染物質が効率よく濃縮されて濃縮部に集め
られて分離除去され、浮遊物質が分離除去された処理水
は排水手段から排水されるので、効率よく浮遊物質を分
離除去できる。

【００４０】請求項３記載の汚水処理装置によれば、請
求項１または２記載の汚水処理装置の効果に加え、貯溜
部の底部に汚水中の浮遊物質が沈殿して集められる沈殿
部を設けたため、例えば発生する気泡により浮上が困難
な浮遊物質は、沈殿部に沈殿して集められるので、簡単
な構成で容易に汚水中の浮遊物質を効率よく分離除去で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚水処理装置の実施の一形態を示す汚
水処理装置本体の構成図である。

【図２】本発明の汚水処理装置の他の実施の形態を示す
汚水処理装置本体の構成図である。

【符号の説明】

１，31 汚水処理装置本体 ２ 貯溜部 ３ 濃縮部としての濃縮越流部 ４ 沈殿部 ９ 排出口 19 排水手段としての排水管 20 汚水 21 水位制御手段 25 流入口 26 加圧原水手段としての加圧水管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水が貯留される貯溜部と、 この貯溜部に設けられ前記汚水を流入させる流入口を有
   し溶存する気体が過飽和状態で前記汚水を前記流入口か
   ら流入させる加圧原水手段と、 前記貯溜部の上部に設けられ上方に位置して排出口を有
   し上方に浮上された前記汚水中の浮遊物質を前記排出口
   から越流させて排出させる上方に向けて縮径する錐形の
   濃縮部とを具備したことを特徴とする汚水処理装置。
2. 【請求項２】 貯溜部は、この貯溜部内の汚水の水位を
   可変制御可能な水位制御手段を有しこの貯溜部内の前記
   浮遊物質が除去された処理水を排水する排水手段を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の汚水処理装置。
3. 【請求項３】 貯溜部は、底部に汚水中の固形物が沈殿
   して集められる沈殿部を有したことを特徴とする請求項
   １または２記載の汚水処理装置。