JP4951727B2

JP4951727B2 - 排水処理装置

Info

Publication number: JP4951727B2
Application number: JP2008025283A
Authority: JP
Inventors: 勲秋山
Original assignee: エコシステム有限会社
Priority date: 2008-02-05
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-02-05
Also published as: JP2009183834A

Description

本発明は油脂分を多く含む排水に適する排水処理装置に関する。

従来、工場や厨房等からでる油脂分を多く含む排水にあっては、独特の悪臭を発生したり、下水を詰まらせたり、害虫の温床となり易い等の問題をかかえるところから、排水処理にあたってグリストラップによって油脂分を処理することが義務づけられている。

グリストラップは、排水中から油脂分を分離させる手段となっており、この分離手段はグリストラップ中に、例えば薬剤を投入することで排水中の気泡に油脂分を付着させ浮上分離させるようになっている。

油脂分の浮上分離は、気泡との関係に大きく左右される。特に気泡の径が大きいと油脂分との付着効率が悪く、小さくなるほど付着効率が向上することが実験でも裏付けられている。

気泡は一般にはポンプによって排水中へ空気を送り込むことで作られるようになるが、気泡の径は大きく薬剤を用いても分離効率が悪くなっているのが現状となっている。しかも、コストがかかる等の問題をかかえる。

そこで、本発明にあっては薬剤を使用することなく油脂分の浮上分離効率の向上と併せて曝気槽による処理効率の向上が図れる排水処理装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明にあっては、工場、厨房から排水される一次排水中の油脂分を気泡に付着させて浮上させるグリストラップと、そのグリストラップからの二次排水をバクテリアによって処理する曝気槽と、前記グリストラップから排水を汲上げ、汲上げた排水と大気中から取入れた空気と一緒に圧力調整装置内へ送り込む循環ポンプとを備え、前記圧力調整装置は、前記循環ポンプによって排水が送り込まれる流入口と、付勢ばねのばね圧で前記流入口の弁座と接触し合う弁体と、前記循環ポンプによって流入口から送り込まれる空気と一緒の排水を衝突させる排水衝突部と、その排水衝突部に衝突させた排水を前記グリストラップ及び曝気槽内へそれぞれ吐出する流出口とを有していることを特徴とする。

本発明によれば、循環ポンプによって送り込まれる空気と一緒の排水は圧力調整装置の流入口において設定された圧力に高められ大きい運動エネルギーが与えられた状態で排水衝突部と勢いよく衝突し合うことで無数の小さい気泡を作ることができる。

無数の小さい気泡を含む排水の一方は、流出口からグリストラップへ、他方は曝気槽へそれぞれ吐出させることができる。

この結果、グリストラップにあっては薬剤を用いなくても無数の小さい気泡によって油脂分との付着率がよくなり、油脂分の分離浮上を大幅に向上させることができる。

一方、曝気槽にあっては酸素を多く含む排水が送り込まれることでバクテリアによる分解が促進され分解処理の向上を図ることができる。

バクテリアによる分解処理の向上は、実験データで裏付けされたもので、理論的には解明されていないが、１つには小さな気泡となって多量に送り込まれる酸素によってバクテリアがより活性化されるためではないかと考えられることと、また、排水が排水衝突部と衝突する時に排水中の汚水成分も勢いよく衝突することでバクテリアによってとり込まれ分解処理がしやすい状態まで粉砕されるためではないかと考えられている。

以下、図１乃至図６の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。

図１は本発明にかかる排水処理装置を示した全体の概要説明図を示している。

排水処理装置１は、グリストラップ３と曝気槽５と循環ポンプ７とを備えている。

グリストラップ３は、工場、あるいは、厨房等から排出される油脂分を多く含む排水中から油脂分を取除くところで、例えば、工場にあっては一時的に貯留される原水槽から処理量に見合った量だけ排水管９によって排水が送り込まれる。グリストラップ３は浮上分離した油脂分を取除く油脂分取除き装置１１と、浮上した油脂分を仕切る油脂分仕切壁１２によって仕切られた排水取出し仕切室１４がそれぞれ設けられ、排水取出し仕切室１４は油脂分仕切壁１２の下方の連通口を介して槽内と連通している。

油脂分取除き装置１１は気泡と付着して浮上分離した泡状の油脂分がオーバーフローによって集まる集合室１３に、例えば、回転する掻集め羽根１５が設けられ、掻集め羽根１５による回転によって掻き集められた泡状の油脂分を排出路１７より外へ排出する構造となっている。

なお、排水路１７によって一箇所に集められた油脂分はバキュームカーで吸収された後、産業廃棄物処理場へ運ばれ処理される。

曝気槽５は、前記グリストラップ３の排水取出し仕切室１４と配水管１６を介して連通し、グリストラップ３によって一次処理された排水中の汚水成分をバクテリアによって分解処理するところで、曝気槽５内へ空気を送り込む空気供給ポンプ１９とバクテリアによって分解処理された処理水を外へ排水する排水管２０とを有している。

空気供給ポンプ１９は前記した如く曝気槽５内へ空気を送り込む外に、噴射口１９ａからの噴射圧によって槽内の排水を循環させる作用を有する。

循環ポンプ７は、図５に示す如く有段階に調整するつまみ２４ａが設けられたマニアルインバータ２４を備え、入口２１と出口２３を有するケーシング２５内には回転羽根２７が設けられている。回転羽根２７は、回転によって入口２１から取入れた排水を出口２３から強制的に吐出させる作用を有し、ロータシャフト３５に一体に固着している。ロータシャフト３５は、電動部を構成するモータフレーム２９に固定支持されたステータ３１とステータ３１に電流が流れることで回転するロータ３３に設けられ、ロータ３３によって回転動力が与えられる。

循環ポンプ７の入口２１には、前記グリストラップ３の排水取出し仕切室１４の底に近い位置から排水を取入れるための吸込管３７と大気中から空気を取入れる空気取入口３９がそれぞれ設けられている。

空気取入口３９は前記入口２１に近い吸込管３７からパイプを立上げることで形成され、回転羽根２７の回転時に入口２１へ向かう吸込圧が働くことでコストをかけることなく大気中から容易に空気の取込みが可能となっている。この場合、空気取入口３９は循環ポンプ７の出口２３側に設けることも可能である。なお、この実施形態の場合には出口２３側に吐出圧が働くためポンプを用いて強制的に送り込む必要がある。

一方、循環ポンプ７の出口２３は図２に示す如く圧力調整装置４１の流入口４３と接続している。

圧力調整装置４１は、本体ケース４１ａ内に流入口４３と流出口４５と弁体４７とを有し、流出口４５は流入口４３を通る中心軸線Ｘと直交する方向に設けられている。

流出口４５は、途中から分岐される流出管が接続され図１に示す如く分岐されたその内の一方は第１の配管４９を介して前記グリストラップ３と、他方は第２の配管５１を介して曝気槽５とそれぞれ連通している。第１の配管４９は循環ポンプ７の吸込管３７を介してグリストラップ３中の排水の一部が循環する循環用となっている。

弁体４７は図２、図３に示す如く、付勢ばね５３のばね圧によって流入口４３の弁座４３ａと接触している。付勢ばね５３のばね圧Ｖ１と流入口４３の圧力ＶとはＶ１＝Ｖの関係となっていて、流入口４３の圧力Ｖは付勢ばね５３のばね圧Ｖ１によって決定され、流入口４３の圧力は循環ポンプ７の出口２３に設けられた圧力計５５によって制御管理される。

付勢ばね５３は、一方は弁体４７の主体筒５７に、他方はばね支持体５９によってそれぞれ支持され、ばね支持体５９は調整ねじ６１によって押圧されている。

調整ねじ６１は圧力調整装置４１の本体ケース４１ａにねじ部６１ａが螺合し、その先端はばね支持体５９と接触している。調整ねじ６１の操作部６１ｂは外にあって、その操作部６１ｂを例えば、右に回転させることで前進し付勢ばね５３のばね圧を強くすることが可能となる。

また、左に回転させることで後退し付勢ばね５３のばね圧を弱めることが可能となり、流入口４３からの圧力との関係で、弁体４７は弁座４３ａに対して前進あるいは後退が可能となる。

一方、弁体４７と主体筒５７の間で、流出口４５の上流側には排水衝突部６３が設けられている。排水衝突部６３は円板状に形成され、弁体４７を介して流入口４３から吐出される排水が排水衝突部６３と衝突した後、流出口４５へ向かう流れが確保される構造となっている。

この場合、弁体４７には図３に示す如く弁体４７の外周面に中心軸線Ｘに沿う複数の通路溝６５を設け、弁体４７の外周と通路溝６５を通過する排水がそれぞれ排水衝突部６３と衝突し合う組合せ流れを作る手段とすることが望ましい。

また、本体ケース４１ａはねじ部６４を緩めることで弁体４７及び付勢ばね５３等の組付けやメンテナンス管理が容易に行えるようにすることが望ましい。

このように構成された排水処理装置１によれば、循環ポンプ７によって送り込まれる空気と一緒の排水は圧力調整装置４１の流入口４３において大きい運動エネルギーが与えられた状態で排水衝突部６３と勢いよく衝突し合うことで無数の小さい気泡が作られる。

無数の小さい気泡を含む排水の一方は、流出口４５からグリストラップ３へ、他方は流出口４５から曝気槽５へ向けてそれぞれ吐出される。この時、グリストラップ３にあっては吸込管３７→循環ポンプ７→第１の配管４９を介して排水の一部は循環する。

この結果、グリストラップ３にあっては薬剤を用いなくても無数の小さい気泡によって油脂分の付着率がよくなり油脂分の分離浮上が大幅に向上するようになる。

一方、曝気槽５にあっては酸素を多く含む排水が送り込まれることで活性化されたバクテリアによる分解処理が促進される。

図６はその実験結果を示したもので、ＳＳ（汚水）：Ａ、ＢＯＤ（酸素供給量）：Ｂ、Ｎ−ＨＥＸ（油）：Ｃを調べたものである。各Ａ：Ｂ：Ｃの法定基準値はＡ：６００、Ｂ：６００、Ｃ：３０（ｍｇ／ｌ）となっている。それに対してＡの原水（４６０ｍｇ／ｌ）、Ｂの原水（９４０ｍｇ／ｌ）、Ｃの原水（１４０ｍｇ／ｌ）を流したところ、放水値はＡ：４４ｍｇ／ｌ、Ｂ：１５ｍｇ／ｌ、Ｃ：０ｍｇ／ｌとなり、大幅に改善された成績結果が得られた。

これは、理論的には解明されていないが小さい気泡による多量の酸素によってバクテリアが活性化されることと、排水中の汚水成分が衝突時にバクテリアによって分解されやすい状態に粉砕されるためではないかと考えられる。

本発明にかかる排水処理装置全体の概要説明図。圧力調整装置を拡大した概要断面図。圧力調整装置の弁体及び排水衝突部を示した概要斜視図。循環ポンプと圧力調整装置の配置関係を示した概要拡大説明図。循環ポンプの断面を示した概要説明図。ＳＳ、ＢＯＤ、Ｎ−ＨＥＸの実験結果を示す説明図。

符号の説明

３…グリストラップ
５…曝気槽
７…循環ポンプ
２１…入口
２３…出口
４１…圧力調整装置
４３…流入口
４５…流出口
４７…弁体
５３…付勢ばね
６３…排水衝突部

Claims

工場、厨房から排水される一次排水中の油脂分を気泡に付着させて浮上させるグリストラップと、そのグリストラップからの二次排水をバクテリアによって処理する曝気槽と、前記グリストラップから排水を汲上げ、汲上げた排水と大気中から取入れた空気と一緒に圧力調整装置内へ送り込む循環ポンプとを備え、前記圧力調整装置は、前記循環ポンプによって排水が送り込まれる流入口と、付勢ばねのばね圧で前記流入口の弁座と接触し合う弁体と、前記循環ポンプによって流入口から送り込まれる空気と一緒の排水を衝突させる排水衝突部と、その排水衝突部に衝突させた排水を前記グリストラップ及び曝気槽内へそれぞれ吐出する流出口とを有していることを特徴とする排水処理装置。