JPS5912322B2 - 改良された汚泥床沈降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水処理装置、特に、傾斜板沈降装置において、
一方では汚泥の排出または除去を、他方ではこの装置の
完全な洗浄を、自動的に行うことのできる改良された汚
泥床沈降装置に関する。

従来、使用済の水または廃水（ｒａｗ ｗａｔｅｒ）の
処理において、汚泥床沈降装置でこの処理を行ったのち
、自動制御および調整システムに連結可能な手動または
空気圧作動ダイヤフラム・バルブを備えた管路システム
を利用して、上記装置から汚泥を抽出することが知られ
ている。

上記ダイヤフラム・バルブの使用は種々の欠点要件うも
のであり、そのうちの主な−っはダイヤフラムの破裂を
避けるため流体圧力をせまい範囲内に維持し、かつ各バ
ルブに対して別々の供給源を設ける必要があることであ
り、他の良く知られた欠点は排出工程がストップしたと
き、傾しゃ装置に流出の危険がともなうことである。

最後に第３番目の欠点はダイヤフラムが高価なことであ
る。

適当な型式の真空装置を用いて呼び水をするサイホンの
使用は、上記のダイヤフラム・バルブの有効な代替手段
であるが、しかしこれは非常に高価なものとなる。

他方、水処理技術では、活性汚泥床の原理にしたがって
作動する版型沈降装置を、たとえば装置の多少長い停止
後に洗浄することが時々あるが、この洗浄操作は、板の
下方のエプロンを清掃しなければならない場合には、利
用空間がせまいため困難である。

本発明の主目的はこのような沈降装置のエプロンをいか
なる手動操作もなしに自動的に洗浄できる装置を提供す
ることにある。

この目的を達成するために、本発明は一力では抽出管路
にダイヤフラム・バルブを使用せず、したがってそれに
よって生じる欠点を避けながら、脈動汚泥型の版型沈降
装置に含まれる汚泥を吸引排出するための手段を、他方
では適当に配置されたバルブの作動により、必要に応じ
て上記沈降装置を容易に洗浄するための手段を提供する
ものである。

特に、本発明は傾斜板沈降装置の汚泥を吸引排 。

出し、かつ洗浄するための装置を提供することを意図す
るものであって、この装置は真空により呼び水される少
なくとも１個のサイホンと汚泥床に必要な脈動を生じさ
せるために使用される吸引または減圧装置とから成り、
前記サイホンはソレノイド作動バルブを介して前記真空
装置に接続され、サイホンに呼び水をし、かつ傾し、や
装置または沈降装置から汚泥を吸引排出するためにサイ
ホンを真空にするか、あるいは呼び水バルブを閉じると
共に廃水供給バルブを開き、廃水によって前記沈降装置
の底部を洗浄するために、前記サイホンを沈降装置に対
する廃水供給源に連通ずるようにして成ることを特徴と
するものである。

本発明による装置は、本発明を限定しない後述の実施例
において特に有用であり、これは特公昭５６−１７１２
６号公報に記載されたような脈動汚泥床型の沈降装置か
ら汚泥を除去することを意図するものである。

この装置では廃水は交互に真空にされるか、大気圧に加
圧される鐘構造体に連通ずる管路ネットワークを介して
脈動により装置の下部に導入され、前記鐘構造体は交互
に真空装置に連結している。

この装置において、汚泥凝集装置に収集される廃水処理
後の汚泥は全体として装置から独立したゲートバルブを
備えた管路装置により抽出される。

前記鐘構造体の真空装置として、約１ｍの吸引限度を有
するファンを利用すると、ファンが水をかぶることなく
、さらにこれから生ずる不利を安全に回避できる。

前記鐘構造体用の真空装置としてファンまたは同等の機
構を利用することにより、この発明において水処理装置
に収集された汚泥を自動的に除去または排出できる。

実際にファンは、管路およびソレノイド作動のバルブを
利用することにより沈降装置から汚泥を排出するための
１個またはそれ以上のサイホンへの呼び水に影響を与え
るように利用される。

さらに、この発明の装置において汚泥排出サイホンのバ
ルブをしゃ断して廃水供給ゲートバルブを開くことによ
り、傾斜板沈降装置を簡単に洗浄することができる。

本発明の他の目的、特徴、利点は以下の好適実施態様の
添付図面に基く、詳細な記述から明らかになるであろう
。

ただし本発明はこれらの実施態様に制限されるものでは
ない。

第１イ図は、不活動状態にある本発明の装置系を含む脈
動活性汚泥床沈降装置のはゾ中心を通り、軸を含んで長
手方向に切った概要縦断面図である。

第１０図は、第１イ図のＩｂ−Ｉｂ線で切った横断面図
である。

第２イ図および第２０図は、第１イ図および第１０図に
それぞれ似た本発明の装置の断面図であるが、汚泥の吸
引排出作用を説明するためのものであり、また第３イ図
および第３０図は、第１イ図および第１０図にそれぞれ
似た本発明の装置の断面図であるが、沈降装置の洗浄作
用を説明するためのものである。

図面の第１イ図および第１０図を参照しつつ、沈降装置
について以下に説明する。

沈降装置自体は本発明を構成するものではないことを理
解すべきである。

以下の記載は脈動汚泥床傾斜板沈降装置に関連させたも
のである。

しかしながら、本発明の技術的思想は他の既知の型の沈
降装置に適用しつるものであることを理解すべきである
。

しかし、本発明は脈動汚泥床型の装置中に具体化される
ことが特に好適である。

さらに、本発明の装置系の洗浄の特徴は、版型の沈降装
置、すなオ〕ち、板が沈降装置の部分まで延びている型
のものに特に有用である。

また、本発明の装置系は特に複数個の板が垂直に対して
傾斜して並べられた傾斜板沈降装置あるいは垂直に並べ
られた版型沈降装置に有利に用いられる。

さらに、本発明の装置系は、複数の板が沈降装置の汚泥
床全体に、および／または清澄化域まで延びている型の
版型沈降装置に用いられる。

沈降装置内の板の排列および位置に関するこれらの特徴
はすべて既知のものであり、それ自体としては本発明の
技術的思想を構成するものではない。

次に添付図面の第１イ図および第１０図に戻れば、脈動
汚泥床型の仮型沈降装置全体が参照数字２で示されてい
る。

該装置は、大体垂直力向の寸法が大きい鐘塔に似た液体
導入室４を持ち、この室中に処理すべき水が導入管６を
通して導入される。

例えば真空用モーターまたは真空用ファンの如き真空源
８は管路１０を経て導入室４の頂部と連通している。

管路１０はその内に調整バルブ１２を持っている。

該調整バルブは反復して開閉されて室４内に脈動的に真
空をつくり、それによって、生汚泥水の如き処理すべき
流体を導入管６を通して脈動的に導入する。

導入室４はその底部において、沈降装置の実質的に長さ
全体にわたって実質的に水平に延びている底部チャンネ
ル１４と連通している。

汚泥水は底部チャンネルから横力向の分岐管路１６を通
って外力へ流れ、普通はテカンター室１８内に維持され
た汚泥床中に入る。

これらの室１８は、底部チャンネル１４の互いに対立す
る両側面に通常位置し、沈降装置の実質的に全長に沿っ
て延在して底部チャンネル１４の真上に、これと同方向
に配置された汚泥収集器２０の上方の位置で互いに通じ
ている。

真空源８とバルブ１２の働きにより、処理さるべき汚泥
水は、複数本の分岐管路１６の底のオリフィスまたは開
口より脈動的に出て、テカンター室１８内に位置する汚
泥床を経て上方に流れる。

室１８内の水の面は水準面２２に維持される。

水が分岐管路１６から流出して上方に移動する間に、処
理さるべき水の中の混雑物は凝塊化され、汚泥の形で除
かれる。

そのような汚泥は下方へ沈降する。

浄化された水は通常、複数本の上部側管２４の開口を通
って浄水捕集室２６に入る。

該室２６は沈降装置の実質的に長さ全体に延在している
。

沈降装置の操作の間に、ある程度の量の汚泥は収集器２
０中で濃化されるか集められる。

ゲートバルブ３０によって制御される管路２８は汚泥床
沈降装置の両側に相対して備えられ、装置の底部からあ
る量の沈降汚泥を定期的に除くことができる。

複数個のプレート３２は、既知の方法で提供され、また
テカンター室１８内に種々の排列様式と位置に備えられ
、汚泥の沈降と浄水の上昇運動を容易にすることができ
る。

前記装置は普通のものであり、それ自体としては本発明
を構成するものではない。

しかしながら、このような装置の操作の間に、汚泥収集
器２０中に集められた汚泥を除き、全沈降装置の内部を
定期的に洗浄することが必要になる。

このような操作は過去には実質的には手動で行われ、明
らかに困難で時間を浪費するものであった。

従って、本発明は、汚泥収集器２０からの汚泥の吸引排
出と全汚泥床沈降装置の内部の洗浄を遂行する独特な装
置系を提供する。

具体的には、本発明の装置系は、例えば管３８゜４０の
如き適当な管により真空導管３６に連結された少くとも
１個のサイホン３４を含む。

図に示された実施態様ではそのようなサイホン３４を２
個持っている。

サイホン３４の第一の端部、すなわち高い刀の端部４２
は、処理すべき廃水を導入するための導入管６に第３の
ソレノイド作動三路（ｔｗｏ −ｗａｙ ）バルブ４６
を介して連結されたマニホルド導管４４に連結されてい
る。

サイホン３４の第二の端部、すなわち低い力の端部４８
は、汚泥収集器２０内の底部に近いところで長さ方向に
延びて位置する１個または複数個の管５０に連結されて
いる。

真空導管３６は、管路１０を経て真空源８に連結されて
いる。

第１のソレノイド作動三路バルブ５２は真空源８とサイ
ホン３４の間の真空導管３６に取り付けられている。

真空導管３６の分枝部分５４は、第２のソレノイド作動
三路バルブ５６を経て大気と通じている。

マニホルド導管４４は、その自由端に第４のソレノイド
作動バルブ５８を有する。

該第４のバルブ５８はマニホルド導管４４からその内の
液体を水だめ６２を含んだ呼び水ポット６０に吐出する
ためのものである。

呼び水ポット６０には、オーバーフローさせるための調
節可能な溢流せき６４が設けられて、サイホン３４によ
る汚泥収集器２０からの汚泥の取出し速度を調節するこ
とができる。

以上の記載を念頭に置きつつ、本発明の装置系と沈降装
置との種々の関係を以下に記載する。

上記の如く沈降装置の正規の運転の間は、本発明の装置
系は不動作状態にある。

すなわち正規運転の間は汚泥排出も行われない。

そのような正規の運転の間は、第１のバルブ５２は閉じ
られ、サイホン３４は真空下に置かれていない。

第２のバルブ５６は開かれていてサイホン３４は大気に
さらされている。

また、第３のバルブ４６は閉じられていて、廃水導入管
６とマニホルド導管４４の間の連結は阻止される。

ゲートバルブ３０は閉じられている。

上記の状態にあるとき、本発明の汚泥排出洗浄装置は不
作動の状態にあり、沈降装置は前記の如く動作状態にあ
る。

沈降装置が所与の期間働いた後は、汚泥収集器２０内に
捕集された濃化汚泥を除くことが望ましいものとなる。

本発明に従えば、このような汚泥排出は沈降装置が動作
状態にあるままで遂行することができる。

この操作は、第２イ図および第２０図に関して以下に記
載される。

個別的に言うと、前記の如く廃水は沈降装置中に導入さ
れ、通常の如く処理され続けている。

しかし、第２のバルブ５６は閉じられ、第１のバルブ５
２は開かれて、サイホン３４は真空にされている。

第３のソレノイド作動三路バルブ４６は閉じられたまま
であるが、第４のソレノイド作動バルブ５８は開かれる
。

汚泥収集器２０の底部にある汚泥は、サイホン３４内に
つくられた真空により管５０の開口から吸引され、サイ
ホン３４の低い第一の端４Ｂを通り、サイホン３４の高
い第二の端４２からマニホルド導管４４に至る。

次いで汚泥は呼び水ポット６０中に吐出される。

サイホン３４により汚泥が吸引排出される速度は、沈降
装置内の水の水準面２２と溢流せき６４の調節可能な水
準面との間の高さの差の関数である。

サイホン３４に加えられる真空は、流体が管４０．３８
．３６を通って上方に流れないでサイホンの一方の端部
から他力の端部に流れるように、容易に制御することが
できる。

しかしながら、このような制御は当業者が容易に理解で
きる通常の設計上の考慮によって遂行されるから、ここ
ではそのような考慮は記述しない。

従って、沈降装置の他の部分が正規に運転されている間
に、前記操作によって収集器２０から所望量の汚泥を除
くことができる。

しかしながら、汚泥抽出操作は沈降装置が運転されてい
ない状態でも行いうろことを了解すべきである。

所定の期間沈降装置が操作された後、沈降装置の内部を
洗浄し、清浄にすることが必要になる。

そのような清浄操作は、本発明に従い添付図面の第３イ
図および第３０図を参照しつつ次に記載するように行う
ことができる。

最初に、沈降装置から水を排出しなければならない。

この目的には、第３、第１、第４のバルブ４６．５２，
５８が閉じられ、第１のバルブ５６とゲートバルブ３０
は開かわて、それにより沈降装置内のすべての水は排出
される。

沈降装置内の水が完全にからにされた後、第２のバルブ
５６は閉じられ、第１のバルブ５２と第３のバルブ４６
が開かれる。

バルブ５２が開かれるとサイホン３４は真空下に置かれ
る。

バルブ４６が開かれているから、廃水は導入管６を経て
マニホルド導管４４中に入る。

第４のバルブ５８は閉じられているから、廃水はマニホ
ルド導管４４からサイホン３４の高い端部４２を通る。

廃水はサイホン３４の低い端部４８から管５０中に入り
、肢管のオリフィスすなわち開口を通って収集器２０中
に入る。

廃水は収集器２０を満たし、その相対する横力向の側面
の縁部６６を全長にわたって越えて溢流する。

このようにして、廃水は沈降装置の全長にわたって分布
され、実用の装置では実質的な高さ、例えば約３．０ｍ
（約１０フイト）にも達する高さを溢流縁から装置の底
面６８へと落下し清掃する。

そのような高さからの水の底面６８への落下と沈降装置
の全長にわたる落下の作用により、非常に効率のよい清
浄作用が提供されることになる。

マニホルド導管４４に導入される水の量は、底面６８へ
の水の落下の清掃作用が底面上に残った汚泥をすべて除
き去るのに充分な強力なものであるように、選定される
。

この作用を助けるために、底面６８は第３０図の示すよ
うに、外方に行く程低くなるような傾斜がつけられてい
る。

清浄作用は、底部チャンネル１４を通って廃水が供給さ
れ、横方向の分岐管路１６から底面６８上に撒布される
ことにより一層容易になされる。

このようにして底面６８から除かれた汚泥は、収集また
は捕集チャンネル７０に入り、該チャンネルから汚泥は
ゲートバルブ３０により制御された管路２８により排出
される。

本発明における液体導入手段は、液体導入室４内まで延
びている導入管６であって、その出口端は、マニホルド
導管４４へ導入された水の流量が沈降装置の底面６８を
洗浄するに充分であるように、濃縮チャンネルの側面の
溢流縁６６の高さより１ｍないし１．２ｍ高く位置させ
ることが有利である。

適当な流量は毎時、例えば約４００立方メートル（毎時
１４，１２５立方フイート）であろう。

以上記載の洗浄操作の間、導入管６を経て沈降装置内に
供給された廃水は、通常すなわち非脈動状態で導入され
る。

本発明の装置系は、汚泥の吸引排出と沈降装置の洗浄を
自動的に行うように操作され、何等の手動の排出および
洗浄作業を必要としないことは、以上の記載から明白で
あろう。

本発明の装置系は、ダイヤフラム・バルブを用いる従来
の既知汚泥排出系のものに比べて、いくつかの利点を有
する。

具体的には、本発明に従えば、ダイヤフラム・バルブの
使用を完全に避け、従って、ダイヤフラム・バルブの使
用によってひき起される圧力損失はないので、汚泥排出
に用いる管類の直径を減少させることができる。

さらに、各サイホンの下流部分および上流部分は共通の
マニホルドに連結されているから、本発明の装置系では
管および導管の数を減らすことができる。

さらに、ソレノイド作動バルブ５２は働いていないとき
閉じている型のものにすることが容易にできるから、何
等かの不意の出来事による排出の危険は避けることがで
きる。

従って、主要補給管の事故が突発しても、サイホンは真
空の下に置かれることはない。

以上の記載から、管路系は同じ直径を持つものとすると
、本発明の装置は、ダイヤフラム・バルブを備えた従来
の排出系の経費より可成り低い経費で、汚泥排出を行う
ことは明白である筈である。

添付図面を参照しつつ記載した本発明の特定の実施態様
では、サイホン中に減圧を与える真空源は、汚泥床中に
廃水を脈動的に導入するに用いられる真空源と同じもの
である。

従って、本発明の装置系は脈動汚泥床型の沈降装置に用
いた場合特に有利である。

また、さらに、本発明を以ってすれば、自動的に汚泥を
吸引排出しうるのみならず、従来は必要であった沈降装
置内部の煩雑でかつ時間を浪費する手動洗浄が回避でき
る。

すなわち、本発明に従えば、従来の汚泥排出系の経費に
比して有利な経費で、同時に沈降装置の内部を自動的に
洗浄しうる装置を提供することができる。

本発明の範囲を逸脱することなく、上記の特定の構造的
配列を種々に変化させることができる。

本発明の装置系および技術的思想は、上に記載され図示
された沈降装置以外の種々の型の沈降装置に適用しうろ
ことは特に了解さるべきである。

本発明の代表的実施態様は次の通りである。

（１）サイホンを任意に真空装置に接続するか、あるい
は大気に通じるように配置し、かつ接続した１対の二方
向ソレノイド作動バルブを介して、上記真空装置にサイ
ホンを接続させて成ることを特徴とする特許請求の範囲
に記載の装置。

（２）サイホンがソレノイド作動バルブを介して沈降装
置に廃水を供給する導管に開口している共通マニホルド
に接続されて成ることを特徴とする上記第（１）項に記
載の装置。

（３）共通マニホルドがサイホン呼び水ポットの中に浸
漬さね、このポットには一力では上記ポット内の水の貯
蔵を調節し、他力では前記サイホンを介して吸引排出さ
れる汚泥の流量を調節するために高さ調節可能なオーバ
ーフロー・シュートが備えられて成ることを特徴とする
上記第（２）項に記載の装置。

（４）供給導管から廃水を供給する導管の流出口の高さ
が、沈降装置の底部を洗浄するのに充分な量の廃水を共
通マニホルドへ導入できるように選定されて成ることを
特徴とする上記第（３）項に記載の装置。

【図面の簡単な説明】

第１イ図および第１０図は本発明の装置の概要の縦断面
図および横断面図であり、第２図および第３図は本発明
の装置の作用を説明するためのそれぞれ同様な断面図で
ある。 図中の符号：２・・・・・・沈降装置、４・・・・・・
汚泥水導入室、８・・・・・・真空源、１４・・・・・
・底部チャンネル、１８・・・・・・デカンタ−室、２
０・・・・・・汚泥収集器、２６・・・・・・浄水捕集
室、３２・・・・・・プレート、３４・・・・・・サイ
ホン、４６，５２，５６，５８・・・・・・（ソレノイ
ド作動三路）バルブ、６０・・・・・・呼び水ポット、
６２・・・・・・水だめ、６４・・・・・・溢流せき、
６６・・・・・・側面の（海流）縁、７０・・・・・・
収集チャンネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚泥床を含むテカンター室、該デカンタ−室に処理
   すべき液体を導入し、かつ該液体を該汚泥床を通って上
   方に流し、それによって混雑物を沈降汚泥の形で除去す
   るための手段および該汚泥の一部を集めるための汚泥収
   集器を含有するタイプの汚泥床沈降装置において、 上記収集器にのびている第一の端部と第二の端部を有す
   る少なくとも１個のサイホン、 上記液体導入手段から汚泥除去部までのひていて、上記
   サイホンの第二の端部が連結されているマニホルド導管
   、 真空源、 上記サイホンを上記真空源に連通させる開いた状態から
   上記サイホンと真空源との連通を妨げる閉じた状態まで
   選択的に切り換え得る第１のバルブ手段５２、 上記サイホンを大気に連通する開いた状態から上記サイ
   ホンを大気から遮断する閉じた状態まで選択的に切り換
   え得る第２のバルブ手段５６、上記マニホルド導管を上
   記液体導入手段に連通ずる開いた状態から上記マニホル
   ド導管と上記液体導入手段との連通を妨げる閉じた状態
   まで選択的に切り換え得る第３のバルブ手段４６、上記
   マニホルド導管を上記汚泥除去部に連通する開いた状態
   から上記マニホルド導管と上記汚泥除去部との間の連通
   を妨げる閉じた状態まで選択的に切り換え得る第４のバ
   ルブ手段５８を含んでなり、上記第１、第２、第３およ
   び第４のバルブ手段が、それぞれ開、閉、閉および開の
   状態にあるときは、上記収集器中の汚泥は、上記真空源
   によってサイホンの第一の端部に吸引され、そノ第二の
   端部からマニホルド導管に流れ、該マニホルド導管から
   上記汚泥除去部に流れて、汚泥の抜取りが達成され：ま
   た 上記第１、第２、第３および第４のバルブ手段が、それ
   ぞれ開閉、開および閉の状態にあるときは、上記液体導
   入手段からマニホルド導管に流れる液体は、真空源によ
   って上記サイホンの第二の端部に吸引され、サイホンの
   第一の端部を通って上記収集器に流れ、それにより収集
   器を洗浄して溢流、落下し、上記デカンタ−の底部を洗
   浄することによって洗浄が達成される、上記収集器から
   汚泥を選択的に抜き取り、上記収集器およびテカンター
   を選択的に洗浄し得る改良さねた汚泥床沈降装置。