JPS6345876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生物学的下水処理におけるばつ気槽内
に下水（被処理水）の温度を高める加温装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来、下水中の有機汚濁物質を生物学的に酸化
分解することにより下水浄化処理を行う方法のひ
とつとして、第１次沈殿池とばつ気槽と第２次沈
殿池を組合わせてなる活性汚泥法が広く知られて
いる。この方法は、まず第１次沈殿池で下水中の
沈砂、ごみなどを除去し、つぎにばつ気槽で下水
と活性汚泥を互いに混合し、これに空気を十分供
給して、活性汚泥の表面に吸着された有機物を好
気性細菌、微生物により生物学的に酸化して活性
汚泥とし、この混合液を第２次沈殿池に導き、上
澄水を処理水として放流し、沈殿汚泥の一部をば
つ気槽に返送するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、近年、上記下水処理設備はスペース
の有効利用、雨水等の混入防止、付属機械類の騒
音低減対策、周辺住民への不快感の解消などのた
め、地下に設けてこれに屋根を築いたものが多
く、場所によつては屋根上を公園として土地利用
を図つたものもある。したがつて、このような下
水処理設備においては、ばつ気槽に向かう太陽光
線が屋根によつて遮ぎられるため、その分ばつ気
槽の下水の温度が低下する。下水の温度が低下す
ると、一般に前述の生物による浄化処理効果が低
下する。

この問題は寒冷地における下水処理設備にも同
様に言えることであり、ばつ気装置にボイラを付
設して凍結を防ぐ手段も一部提案されているが、
コスト上または構造的に問題が多く実用的ではな
い。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、太
陽熱を光フアイバーでばつ気槽内に導くことによ
り、下水温度を高めて下水浄化効率の向上が図れ
るようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の加温装置
は、太陽光線を集束させるべく複数の集束レンズ
を太陽に向けて配置し、集束レンズで一点に集束
された光をエネルギー伝送用の光フアイバーの一
端で受光し、この光フアイバーの他端をばつ気槽
内の底部に配したことを特徴とするものである。

太陽エネルギーをより多く吸収するためには、
より多数の集束レンズを太陽光線が直射する場
所、たとえば下水処理設備の屋根の上などに配設
し、かつ太陽光線に対して極力直角方向になるよ
うにして受光密度を高めるものとする。光フアイ
バーのコアの数は集束レンズと同数だけ設ける。
この場合、光フアイバーの室内配線上の観点か
ら、光フアイバーはコアの複数本をひとつにまと
めた多数束タイプのものを使用するのがよい。光
フアイバーの途中には着脱自在の光コネクタ部を
ばつ気槽の外に設け、不使用時にはばつ気槽への
光エネルギーの導入をカツトできるようにする。

ばつ気槽の底部には、集束レンズと同数の光フ
アイバーの他端が配置されるが、複数の光フアイ
バーの他端同士は適当に相互離間して設けるの
が、被処理水の底部を均一に加温する見地から好
ましい。

本発明で使用される光フアイバーとしては、石
英系ガラス、ゲルマニア系ガラス、リン酸系ガラ
ス、非酸化系ガラス、多成分系ガラス、アクリル
樹脂コア、スチレン樹脂コアを材質とするものの
ほかに、結晶光フアイバー、液体光フアイバーを
挙げることができる。

太陽エネルギーは、これを光フアイバーにより
ばつ気槽内に光の形のままで伝送する。これは、
光を電気に変換すると、光エネルギーの熱量とし
ての利用効率が低下するからである。光フアイバ
ーそのものは自由に曲げて所望の箇所に光を確実
に送ることができるが、曲がつている部分ではエ
ネルギーの伝搬損失が避けられないので、なるべ
く光フアイバーを真直ぐにした状態で配設し、極
力伝搬損失が少なくなるようにする。

（作用） 上記構成により、太陽光線は複数の集束レンズ
により一点に集束されて光フアイバーの一端に入
射する。この入射した光は光フアイバーの他端か
ら出射され、出射光がもつ熱量によつてばつ気槽
の下水の底部を加温する。ばつ気槽の底部の下水
は、加温によつて比重が小さくなつて上方に移動
し、温度の低い下水がばつ気槽の底部に移動して
光フアイバーからの出射光の熱エネルギーで加温
される。このように、ばつ気槽内の下水は対流現
象を起こしつつ、太陽光エネルギーにより下水全
体が効果的に加温されることになり、活性汚泥に
よる処理機能がアツプする。

したがつて、本発明の加温装置を用いれば、屋
根付のばつ気槽であつても下水加温の低下が防止
され、生物による浄化作用が良好に維持される。
この場合、加熱源として太陽の光熱を利用してい
るので、燃料の使用が不要となり、メーンテナン
ス面でも有利になる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

まず、本発明が適用された廃水処理設備の処理
概要を、第４図のフローチヤートにしたがつて説
明しておくと、廃水は図外の荒目スクリーンを通
つて沈砂池１０に入り、その越流水は図示しない
破砕機によつて夾雑物を粉砕した後、時間調整槽
１１に入る。ついで、廃水はばつ気槽１に流入し
て返送汚泥とばつ気により混合撹拌され、好気性
微生物により有機物が酸化分解される。

ばつ気槽１で酸化分解された汚水は、沈殿槽１
２に送られ、上澄水と活性汚泥とに沈降分離す
る。前記上澄水は処理水として塩素滅菌槽１３で
滅菌後に放流される一方、汚泥は図示しない汚泥
濃縮槽で濃縮されて適宜搬出される。

次に上記ばつ気槽１の具体的な構成を第１図で
詳説すると、このばつ気槽１は地下に設置された
ものである。２は太陽エネルギーを伝送するため
の相互独立型マルチモード光フアイバーで、その
各コアの下端はばつ気槽１の底部に配置されてい
る。光フアイバー２はばつ気槽１の側壁に沿つて
配線されており、ばつ気槽１の外で光コネクタ３
を介して光フアイバー４に着脱自在に接続されて
いる。光フアイバー４の各コアの上端は屋根５の
上に導かれて、複数の集束レンズ６の集点に位置
している（第２図参照）。各集束レンズ６は第３
図に示すように１枚のパネル７に固定され、太陽
８に向けて設置されている。なお、屋根５の上は
公園などのスペースに利用される。

したがつて、太陽８からの光線は集束レンズ６
で絞られて、光フアイバー２，４を導光路として
ばつ気槽１の下部に到達し水中で出射し、ばつ気
槽１内の下水１ａを加温する。この場合、下水１
ａ自体は吹込み空気によつて撹拌され、しかも一
番温度の低いばつ気槽１底部の下水１ａを加温し
ているため、水温の上昇速度は撹拌および対流の
相乗効果によりかなり大きいものとなる。

なお、ばつ気槽は地上に設置したものでもよ
い。また、ばつ気槽の種類は、空気吹込み式のも
のに限らず機械ばつ気式のものにも適用可能であ
る。本発明は、撹拌される下水の深いところを加
熱する点が新規な思想である。

（発明の効果） 叙上のように本発明によれば、太陽光が遮ぎら
れる屋根付きのばつ気槽でも、太陽の光熱をばつ
気槽の底部に放出して、下水全体を速やかに昇温
させることができるので、従来のようにボイラ等
を設けることなく生物による下水浄化効率を高め
ることができ、燃料コストが不要となりメンテナ
スフリー化を図れる。特に、地下に埋設したばつ
気槽の底部を直接加温するということは、従来の
加温装置においては得られない特有の効果であ
り、実用価値が極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加温装置を示す全体システム
図、第２図は集束レンズと光フアイバーとの位置
関係を示す説明図、第３図は第１図のパネルを示
す正面図、第４図は本発明装置が付設された下水
処理設備を示す全体フローチヤートである。 １…ばつ気槽、２，４…光フアイバー、６…集
束レンズ、８…太陽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 太陽光線を集束する複数の集束レンズと、該
   レンズによる集束光を一端で受光する光フアイバ
   ーとを備え、該光フアイバーの他端をばつ気槽内
   の底部に配置したことを特徴とするばつ気槽用加
   温装置。