JP6083688B2 - 天井が蓋われた横流沈殿池 - Google Patents

Description

本発明は、汚濁物質を含有する原水を処理するための横流沈殿池、さらに詳しくは天井が蓋われた横流沈殿池に関する。

従来、汚濁物質を含有する原水を清澄化する装置としては、横流式普通沈殿池、横流式薬品沈殿池、放射流式普通沈殿池、放射流式薬品沈殿池が用いられている。
近年特に積雪地方においては、積雪等による沈殿池の処理環境の変動を防止するため、沈殿池の天井部を蓋い閉鎖して密閉型にすることが行われている。そして蓋われた天井部には、メンテナンス等のために通常直径０．４〜１ｍの開放部例えばマンホールが数個所設けられている。

そして、沈澱池には一般的には原水中の汚濁物質の除去を高めるために、沈殿池内に傾斜板、傾斜管、整流壁、阻流板、導流壁、仕切板等が設けられている(非特許文献１)。

一般的に沈殿池の流れの主体は水面近くに流れが集中するので、部分的に整流壁で流れを早くして水深下の通水断面を広げることが必要である。そのため整流設備を設けて、池内の偏流を少なくして除去率を高めることが行われている。すなわち、実際の沈殿池では、池内の水流は水流自体の乱れや外部からの影響で、理想的な状態とはほど遠い乱れた水流状態を呈する。水理学的に云えば、水流自体の乱れは、レイノズル数、フルード数（水流の安定性）によって決定される。従ってレイノルズ数を小さく、フルード数を大きくなる水流状況に改善することで除去率を高めることが出来ると云われている。
しかしながら流速を小さくするとレイノルズ数は小さくなるが水流の安定性が悪くなり、一方流速を大きくするとフルード数は大きくなるが、表面積負荷率が大きくなり除去率が低下し、池底に一度沈殿したスラッジが再び巻き上がる現象が生起してしまう。そこで横流沈殿池の改善方法としての整流設備として沈殿池の流入部、中間部、流出部に前記したような整流壁、阻流板、導流壁、仕切板等を設けて池内流速の平均化を計っているのが現状である。

水道施設設計指針（２０００年版）三版第１９４頁〜第２０３頁（社団法人日本水道協会発行、平成１３年３月１５日発行）

しかしながら、天井部が蓋われた沈殿池は、開放部がマンホールのみのため作業員が沈殿池内に入り設置することは実質的に不可能であった。そのため傾斜板等の設置が不可能であり、整流壁の設置のみで処理を行っていた。従って清澄化効果は極めて低下していた。
そこで沈殿池内の設備類が閉塞せずまた仮に設備等が破損して新しい設備等に交換するような場合にもマンホールから容易に出し入れができる装置が求められていた。
本発明者は、これら天井が蓋われた横流沈殿池において設置が簡単で且つ構造的にも閉塞が生じず交換等が容易に行える密閉型横流沈殿池について種々研究を重ねた結果本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、天井が蓋われた横流沈殿池内に、水流傾斜板を水流に対して対向して複数条設けてなる密閉型横流沈殿池である。

本発明の天井が蓋われた横流沈殿池によれば、沈殿池内における整流・沈降装置の閉塞が全くないために保守点検を実質的に行う必要がなく、一方整流・沈降装置の水流傾斜板を交換する場合にも折り畳んだり、一個一個連結部から分離した状態にできることからマンホールのような小さな出入口からでも容易に搬入、搬出をすることができる。

従来の天井が蓋われた横流沈殿池の側断面図 本発明の天井が蓋われた横流沈殿池の側断面図 図２の天井部を透過した状態の平面図 水流傾斜板の正面図 図４の水流傾斜板の側面図 他の態様を示す水流傾斜板の正面図

次に本発明を図面を参照しながら説明するが、本発明は、以下の説明のみに限定されるものではない。
図1は、従来の天井が蓋われた横流沈殿池の側断面図を示したものである。１は混和槽、２はフロック形成槽、３は孔４を設けた整流壁、５は沈殿槽、６は越流トラフ、７は処理水排出管、８はスラッジ集水管、９は密閉天井部、１０はマンホールである。

図1の天井が蓋われた横流沈殿池により汚濁物質を含有する原水を処理する場合について説明する。
汚濁物質を含有する原水は凝集剤が添加された後、混和槽１において急速攪拌、フロック形成槽２において緩速撹拌され、整流壁３を経て沈殿槽５を通過する。その際にフロック化された汚濁物質が分離除去され、底部の排泥渠８に集泥される。また沈殿槽５の中間部、流出部にも整流壁３を設け、整流壁３によって水流は整流化が行われる。沈殿槽５を通過した処理水は集水トラフ６を介して処理水排出管７から沈殿池外に排出される。

図２は本発明の天井が蓋われた横流沈殿池の側断面図である。
１１は原水流入部、１は混和槽、２はフロック形成槽、３は孔４を設けた整流壁、１２は水流傾斜板１３を展張した整流沈殿槽、６は集水トラフ、７は処理水排出管、８はスラッジ集水管、９は密閉天井部、１０はマンホール、１４は凝集剤供給管、１５は汚濁物質を含有する原水供給管、１６は沈殿池の底部に沈積したスラッジを示す。

次に図２に示した天井が蓋われた横流沈殿池における処理方法を説明する。
原水導入部１１で汚濁物質を含有する原水（以下原水という）と供給された凝集剤溶液とが混合され、混和槽１に導入され、ここで急速撹拌が行われ、さらに均一に混合される。混和槽１で混合された原水は、次にフロック形成槽２に導入され、緩速撹拌が行われ、原水中の汚濁物質がフロック化される。フロック形成槽２で処理された原水は、次に水流傾斜板１３が展張された整流沈殿槽１２に導入される。
整流沈殿槽１２で処理され清澄化された処理水は集水トラフ６を介して処理水排出管７から装置外に排水される。

この整流沈殿槽１２に展張される水流傾斜板１３は、図４に示すようにシート状膜１８の上部にフロート１７を設け、このフロート１７をシャックル等を用いて連結することによって構成することができる。この際隣接するシート状膜１８との間に間隔１９を設けることが必要である。この間隔１９は水流の速度にもよるが、一般的には５〜２０ｃｍの間隔を設けることが好ましい。
この水流傾斜板１３は、水流に対して対向して設け、かつ複数条設けることが好ましい。水流傾斜板１３と水流傾斜板１３との前後の間隔は１．２〜６ｍの間隔で設けることが好ましい。
またこのシート状膜１８にはさらに整流効果を高めるために整流孔を設けることもできる。そしてこの整流孔の総面積は、シート状膜２２の面積の６％程度が好適である。さらにこの整流孔の径は１０ｃｍ程度が好適である。

またシート状膜１８に整流効果を高める他の方法として図６に示す様にシート状膜１８の両縁部２０を凹凸・非線形の波形にすることもできる。この波形の総面積はシート状膜１８の面積の６％程度が好適である。
整流沈殿槽１２を通過する原水はシート状膜１８の間隔１９を通過することによって、またシート状膜１８の整流孔（図示せず）を通過する時に整流化されると共にフロック化され汚濁物質を沈降させる。
整流沈殿槽１２を通過した原水は集水トラフ６を通って天井が蓋われた横流沈殿池外に排出される。

図３は図２の蓋われた天井部９を透過した状態の横流沈殿池の平面図を示したものであり、また図５は図４の水流傾斜板１３の側面図を示したものである。

１・・・・混和槽
２・・・・フロック形成槽
１２・・・・整流沈殿槽
１３・・・・水流傾斜板
１８・・・・シート状膜
１７・・・・フロート

Claims (1)

1. 混和槽、フロック形成槽および整流沈殿槽からなり、かつ天井部が蓋われ、該天井部に開放部としてマンホールが設けられた密閉型横流沈澱池において、前記整流沈殿槽に、シート状膜の上部にフロートを設け、かつ隣接するシート状膜間に間隔を設けるようにフロートを連結した水流傾斜板を、前後に間隔を設けて水流に対向するように複数条展張することを特徴とする密閉型横流沈澱池。

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