特許 7209514 沈殿池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-12

(45)【発行日】2023-01-20

(54)【発明の名称】沈殿池

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/02 20060101AFI20230113BHJP

   B01D 21/24 20060101ALI20230113BHJP

   B01D 21/30 20060101ALI20230113BHJP

【ＦＩ】

B01D21/02 J

B01D21/24 T

B01D21/30 G

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018219596

(22)【出願日】2018-11-22

(65)【公開番号】P2020081960

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】390014074

【氏名又は名称】前澤工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(72)【発明者】

【氏名】荒海 純一

(72)【発明者】

【氏名】西田 孝義

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 嘉之

【審査官】富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１５００１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３４２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１３６４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０１７９０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭４８－１０３９６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－０９５２０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－０７９１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２００７／０６６９３０（ＷＯ，Ａ２）

【文献】米国特許第０４８１６１５７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／３４

Ｃ０２Ｆ １／５２－ １／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

沈殿池内に設けられていて原水を通過させてフロックを沈降させる沈降装置と、
前記沈降装置の流出側に設けられていて原水を処理した処理水を取水する集水トラフと、
前記沈降装置と集水トラフの間に配設されていて移動可能で相互の間隔を調整可能な複数の阻流板と、
を備え、
前記阻流板は前記集水トラフの上部に配設された案内部材に沿って走行可能としたことを特徴とする沈殿池。

【請求項2】

前記阻流板は複数に分割されている請求項１に記載された沈殿池。

【請求項3】

前記阻流板は前記集水トラフの上部に配設された基材から垂下されている請求項１または２に記載された沈殿池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上向流式の傾斜沈降装置を備えた沈殿池に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、沈殿池では沈降装置と集水トラフの間には、原水が集水トラフに均等に流入するように、水流に直交する方向に阻流板を一定間隔に配設しているものが知られている。
例えば、特許文献１に記載された上向き流式傾斜沈殿池では、上向流式の傾斜装置の上澄み層を傾斜管の１ピッチ毎に長手方向の阻流板及び幅方向の阻流板で一定間隔で仕切っている。これにより、沈殿池内に比較的高い温度の原水が混入した場合に、高い温度の原水は水温の低い原水に押し上げられて傾斜装置の傾斜管内または傾斜板間を高速で上昇する。この高速の原水は、上澄み層が阻流板によって１ピッチ毎に仕切られているため、取水トラフの取水能力を超えた原水が傾斜管内または傾斜板間を上昇することを防止する。そのため、上澄み層に至る間に原水中のフロックを沈降分離できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６２－２９８４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載された沈殿池では、原水が傾斜装置の傾斜管や傾斜板間に流入する際、傾斜装置の流入側の面における下流側領域よりも上流側領域に多くの原水が流入する一方で、下流側領域では十分な流量の原水が流入しないため、上流側領域の各傾斜管内で高速の上昇流である短絡流が発生する、という問題があった。

【0005】

しかも、沈殿池に流入する原水は水温などによる密度流の影響を受けて流速や濃度が一定ではなく変動するため、特許文献１に記載の沈殿池のように傾斜管や傾斜板間のピッチ毎に均等に阻流板を設置した場合でも、上流側領域では阻流板で流れを阻害されて上澄み層を汚濁してキャリーオーバーや短絡流が発生したり下向き流が発生したりし、下流側領域では原水の処理が低下する等、処理効率が全体に均一にならないという問題が生じる。上流側領域で生じるキャリーオーバーや短絡流はフロックを十分沈降できないため、フロックを含む原水が集水トラフに流入することを防止できなかった。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑みて、沈降装置に流入する原水流量の偏りを抑えて、キャリーオーバーや短絡流によって沈降されないフロックが集水トラフに流入することを抑制して処理効率を向上できる沈殿池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係る沈殿池は、沈殿池内に設けられていて原水を通過させてフロックを沈降させる沈降装置と、沈降装置の流出側に設けられていて原水を処理した処理水を取水する集水トラフと、沈降装置と集水トラフの間に配設されていて移動可能で相互の間隔を調整可能な複数の阻流板と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、原水の流速や濃度が変化したとしても、それに応じて沈降装置と集水トラフの間に配設された阻流板を移動して相互の間隔を調整することで、原水を効率よく沈降分離して清澄水と沈殿物を分離処理することができる。

【0008】

また、阻流板は複数に分割されていることが好ましい。
阻流板を複数に分割した阻流板半割を個別に沈降装置と集水トラフの間に配設することで、既存の沈殿池にも阻流板を設置できる。

【0009】

また、阻流板は集水トラフの上部に配設された基材から垂下されていてもよい。
阻流板を基板から垂下することで、既存の沈殿池にも阻流板の取付けと取り外しを容易に行うことができる。

【0010】

また、阻流板は集水トラフの上部に配設された案内部材に沿って走行可能としてもよい。
原水の流速や濃度が変化した場合でも、沈降装置と集水トラフの間で、阻流板を案内部材に沿って走行させて移動することで、阻流板相互の間隔を自由に調整して設定することができて原水の処理効率を向上できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る沈殿池によれば、沈降装置と集水トラフの間に阻流板を移動可能に設置したため、沈降装置に流入する原水の流量や取り出す処理水の必要な流量、濃度の変化に応じて阻流板の配置間隔を調整することで原水の処理効率を向上できる。例えば、流速や流量の大きい沈降装置の上流側領域では阻流板の配置間隔を狭めて配列し、流速や流量の小さい下流側領域では阻流板の配置間隔を広げて配列することで、短絡流やキャリーオーバーによって沈殿物が沈降されずに集水トラフに侵入することを防止して原水の処理性を向上できる。
また、沈降装置や集水トラフ等を清掃等する場合には、阻流板を片側に寄せることで清掃が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一実施形態に係る沈殿池の要部側断面図である。

【図2】図１における傾斜沈降装置の正面図である。

【図3】傾斜沈降装置の側面図である。

【図4】傾斜沈降装置の平面図である。

【図5】第二実施形態による沈殿池の傾斜沈降装置を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ部拡大図である。

【図6】傾斜沈降装置の側面図である。

【図7】傾斜沈降装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態による沈殿池を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は、本発明の第一実施形態に係る沈殿池１を示すものである。
図１及び図２に示す沈殿池１において、原水を通過させる多数の流入孔を有する整流壁２の下流側に沈降装置として傾斜沈降装置３が設置されている。傾斜沈降装置３は例えば多数の傾斜管４（または傾斜板）が互いに密接して縦横に配列され、各傾斜管(または傾斜板間)４はそれぞれ互いに仕切られた原水の流路を形成し、垂直方向に対して上部が整流壁２側に傾斜した姿勢で配列されている。なお、傾斜沈降装置３において、各傾斜管(または傾斜板間)４は垂直方向に対して上部が整流壁２から離間する方向に傾斜して配列されていてもよいし、垂直方向に配列されていてもよい。

【0014】

傾斜沈降装置３は例えば略直方体形状に形成され、原水の送り方向を縦方向（長手方向）としてその長さをＬとし、幅方向が横方向でその長さをＷとしている。傾斜沈降装置３の下面３ａが原水の流入口で、上面３ｂが流出口である。下面３ａ側から各傾斜管４に流入する原水が傾斜管４内でフロックを分離して凝集させて沈殿物として下方に降下させ、残った上澄み水（清澄水）を上面３ｂから流出させる。
図１に示す傾斜沈降装置３において、下面３ａは原水の流れ方向に上流側領域Ａと下流側領域Ｂとに分けられている。上流側領域Ａには比較的大量の原水が高速で流入し、下流側領域Ｂでは比較的少量の原水が低速で流入する。

【0015】

傾斜沈降装置３の上面３ｂ側の空間に上澄み層５が設けられ、上澄み層５には長手方向(長さＬ方向)に所定間隔を開けて複数の阻流板６が配列されている。阻流板６は、後述するように移動装置１０によって長手方向に移動可能とされている。阻流板６の上部には集水トラフ７が長手方向に延びている。集水トラフ７は例えば幅方向に所定間隔を開けて１または複数配列されており、水面より高い側部７ｂの上端を乗り越えて流入し取水した上澄み水を集水して次の工程に送り出すようにしている。

【0016】

次に図２乃至図４に基づいて、阻流板６の移動装置１０について説明する。
阻流板６は、図２に示すように、傾斜沈降装置３と集水トラフ７との間に配設され、しかも複数、例えば２つに分割されている。阻流板６は一対の阻流板半割部６Ａ、６Ｂで形成され、阻流板半割部６Ａ、６Ｂはそれぞれ略Ｌ字の板状に形成されている。阻流板６は傾斜沈降装置３と集水トラフ７との間の空間を阻流板半割部６Ａ、６Ｂによって覆うように配設されている。
集水トラフ７及び阻流板６の上部には基材１１が集水トラフ７に直交する幅方向に配設され、基材１１の上面側左右両端部には阻流板６を移動するための移動取っ手１２がそれぞれ固定されている。各移動取っ手１２の内側には取付け用取っ手１３がそれぞれ取り外し可能に設置され、取付け用取っ手１３は把持頭部１３ａと軸部１３ｂとを有している。取付け用取っ手１３の軸部１３ｂは基材１１を貫通して阻流板半割部６Ａ、６Ｂの上部に連結されている。

【0017】

図４に示すように、基材１１における左右両側の取付け用取っ手１３の位置には、それぞれ端面から延びる切欠１１ａが形成され、この切欠１１ａに取付け用取っ手１３の軸部１３ｂが挿通している。各切欠１１ａは基材１１の幅方向の中央部まで延びて切り欠いていることが好ましい。図４に示す例では、左右両側の切欠１１ａは対向する２つの端面、即ち１８０度回転対称な位置にそれぞれ形成されているが、同一の端面に形成されていてもよい。
ここで、基材１１の切欠１１ａに阻流板半割部６Ａ、６Ｂを取り付けるには、各阻流板半割部６Ａ、６Ｂを基材１１の長手方向に板面を延ばして取付け用取っ手１３の軸部１３ｂを切欠１１ａに挿入する。そして、切欠１１ａの最奥部で軸部１３ｂを９０°回転させることで、図２に示すように、阻流板半割部６Ａ、６Ｂの各板面を基材１１の長手方向に対向させて配置させる。

【0018】

そのため、阻流板半割部６Ａ、６Ｂの下部部分が沈殿池１の側壁と集水トラフ７との間の間隙幅より大きくても軸部１３ｂを９０°回転させることで取付けできる。阻流板６は、図２に示すように、阻流板半割部６Ａ、６Ｂを取り付けた状態でわずかな間隙を開けて略コの字状に配設され、沈殿池１の側壁と集水トラフ７との間の間隙、集水トラフ７と傾斜沈降装置３の間の間隙を埋めることができる。そのため、傾斜沈降装置３の傾斜管４を通して短絡流が流入しても流れを阻害して、集水トラフ７に侵入することを阻止することができる。

【0019】

次に、基材１１において、左右の取付け用取っ手１３の内側であって、下面側に一対の車輪１５が設置されている。各車輪１５は軸部１６を通してその両側の一対の支持具１７に支持され、支持具１７は基材１１の下面に固定されている。また、集水トラフ７は底部７ａとその両側の側部７ｂとを有しており、各側部７ｂの上端には外側に屈曲するフランジが車輪１５の走行面７ｃとして形成されている。図３に示すように側面視で、車輪１５は阻流板６の前後に一対配設されている。
本実施形態による沈殿池１では、基材１１の長手方向中央に対して左右両側に移動取っ手１２、取付け用取っ手１３及び阻流板半割部６Ａ、６Ｂ、車輪１５が左右対称に設置されている。

【0020】

集水トラフ７は長手方向に延びて形成され、その範囲で一対の走行面７ｃが連続して形成されている。しかも、車輪１５の両側に設けた一対の支持具１７は集水トラフ７の走行面７ｃの下方まで延びていて、車輪１５の走行時に走行面７ｃから外れないようにガイドとして機能する。そのため、作業者が移動取っ手１２を把持して集水トラフ７の走行面７ｃ上で車輪１５を移動させることで、基材１１と共に阻流板半割部６Ａ，６Ｂからなる阻流板６を移動することができる。

【0021】

本第一実施形態による沈殿池１は上述した構成を有しており、まず阻流板６の取付け方法について説明する。
既存の沈殿池１において、傾斜沈降装置３と集水トラフ７との間に阻流板６を取り付ける場合、傾斜沈降装置３の上面３ｂ側に設置した集水トラフ７の上部に基材１１を設置する。基材１１は阻流板６の数だけ設置するものとする。基材１１の設置時に、各車輪１５は集水トラフ７の左右の側部７ｂの上端に設けた走行面７ｃ上にそれぞれ載置される。

【0022】

次に、阻流板半割部６Ａ、６Ｂの上部に取付け用取っ手１３の軸部１３ｂをそれぞれ連結し固定する。そして、各阻流板半割部６Ａ、６Ｂを集水トラフ７の長手方向に位置させて、基材１１の対向する端面に形成した各切欠１１ａに取付け用取っ手１３の軸部１３ｂをそれぞれ挿入する。
各軸部１３ｂを切欠１１ａの最奥部に挿入した状態で、軸部１３ｂを９０°集水トラフ７側に回転させることで、各阻流板半割部６Ａ、６Ｂは集水トラフ７と傾斜沈降装置３との間で、図２に示すように間隙を埋めるように対向配置される。この状態で、各阻流板６は集水トラフ７の長手方向に等間隔に配設されているものとする。

【0023】

次に、沈殿池１における阻流板６の位置調整方法を説明する。
沈殿池１では、整流壁２の孔を通過した原水が傾斜沈降装置３に流入する。図１に示すように、傾斜沈降装置３の上流側領域Ａには多量の原水が流入するため流速が上昇して短絡流が発生し易く、下流側領域Ｂでは原水の流入量が少なく、原水の流入比率と処理が均等でなかった。特に上流側領域Ａでは原水の短絡流が発生し易いため、原水は傾斜沈降装置３の各傾斜管４内でフロックを十分沈降分離できず、フロックを含んだまま上澄み層５から集水トラフ７に流入していた。
本実施形態では、傾斜沈降装置３の上面３ｂ側に配設した阻流板６の位置を調整する。即ち、作業員が左右両側の移動取っ手１２を把持して基材１１を押すことで、車輪１５を集水トラフ７の一対の走行面７ｃ上で走行させ、阻流板半割部６Ａ、６Ｂを傾斜沈降装置３及び集水トラフ７に対して一体に移動させることができる。

【0024】

そして、図１に示すように、原水の流入量が多い上流側領域Ａで、傾斜沈降装置３の上面３ｂに阻流板６を移動させて狭い間隔で複数の阻流板６を配列する。一方、下流側領域Ｂでは原水の流入量が少ないため大きな間隔で阻流板６を配列する。上流側領域Ａでは傾斜沈降装置３の傾斜管４から流出する原水が狭い間隔の阻流板６に衝突して流れを妨げられるため、フロックやその沈殿物の上昇が妨げられ、短絡流の発生を防止できる。そのため、傾斜沈降装置３の各傾斜管４で原水からフロックを沈降させて処理水を分離できる。そのため、集水トラフ７にフロックやその沈殿物が流入することを防止できる。

【0025】

また、上流側領域Ａで流入を妨げられた原水が下流側領域Ｂに流れるため、下流側領域Ｂでは原水の流入量が増大する。下流側領域Ｂにおいても、傾斜沈降装置３の上面３ｂで阻流板６を移動させて、より広い間隔となるように複数の阻流板６を配列する。下流側領域Ｂでは阻流板６の間隔が大きいため原水の流入量と流速が増大する。そのため、傾斜沈降装置３で原水からフロックを分離沈降させて処理水を効率的に流出させて原水の処理が行える。

【0026】

傾斜沈降装置３の上面３ｂから上澄み層５に流出した処理水は、阻流板６で仕切られた領域で集水トラフ７の両側部７ｂの走行面７ｃを乗り越えて車輪１５の間を通って集水トラフ７内に流入する。
そして、傾斜沈降装置３への原水の流入量や濃度が変化したり、上澄み水の取り出し量を増減調整する場合には、原水の流入量の変化に応じて移動装置１０で阻流板６を移動させて阻流板６の間隔を更に増減調整することができる。
また、集水トラフ７等を清掃する際には、各阻流板６を移動させて片側に寄せることができるため容易に清掃等を行える。なお、新設の沈殿池１にも本実施形態による阻流板６とその移動装置１０を採用できる。

【0027】

上述したように、本実施形態によれば、傾斜沈降装置３への原水の流入量や濃度、上澄み水の取り出し量を増減調整する場合には、移動装置１０によって複数の阻流板６を移動させて間隔を狭めたり広げたり調整することで原水の流量と流速を調整することができる。そのため、短絡流を防止して集水トラフ７にフロックの沈殿物が流入することを防止できる。なお、図１に示す沈殿池１では、阻流板６の間隔を、整流壁２から遠くなるにつれて少しずつ広くして設置しているが、これに限るものではない。
しかも、阻流板６は阻流板半割部６Ａ、６Ｂに２分割したため、新設だけでなく既存の沈殿池１においても、傾斜沈降装置３に対する阻流板６の装着と取り外しを各阻流板半割部６Ａ、６Ｂ毎に個別に行えるため、阻流板６を沈殿池１の傾斜沈降装置３と集水トラフ７との間に容易に着脱できる。

【0028】

以上、本発明の第一実施形態による沈殿池１について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。なお、以下に、本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した実施形態と同一または同様な部材、部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。

【0029】

次に本発明の第二実施形態による沈殿池１について図５乃至図７により説明する。
本第二実施形態による沈殿池１では、車輪２２の走行構造において第一実施形態と相違し、その余の構成で共通する。
本第二実施形態による沈殿池１では、基材１１の下面の左右両側にそれぞれ垂下された支持板２１に軸部１６が外側に向けて水平方向に固定され、軸部１６には車輪２２がそれぞれ回転可能に取り付けられている。車輪２２はその外周面の中央に凹溝２２ａが形成されている。図６に示すように、支持板２１に軸部１６を介して支持された車輪２２は、阻流板６の前後の位置に２個設置されているが、１個または３個以上でもよい。

【0030】

そして、集水トラフ７の両側部７ｂには、傾斜沈降装置３の上面３ｂから上澄み層５に流出した処理水が流入する集水孔７ｅが長手方向に沿って複数配列されている。集水トラフ７の両側部７ｂの上端部には外側に折り曲げられたフランジ部７ｄがそれぞれ形成されている。一対のフランジ部７ｄには平板状の補強板２３が載置されて溶接等で連結され、更に補強板２３の両端部にはガイドレール２４がそれぞれ溶接等で固定されている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドレール２４には車輪２２の凹溝２２ａが着座し、基材１１及び阻流板６はガイドレール２４にガイドされて走行することができる。補強板２３を設置することでガイドレール２４の変形を抑制できる。
本第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、傾斜沈降装置３と集水トラフ７との間で複数の阻流板６の間隔を狭くしたり大きくしたり調整することができる。

【0031】

なお、上述した第一及び第二実施形態で説明した沈殿池１の傾斜沈降装置３で示す構成に代えて、上述した集水トラフ７の上端部に車輪１５、２２を回転可能に取り付け、基材１１の下面に走行面７ｃやガイドレール２４を設置してもよい。走行面７ｃやガイドレール２４は案内部材に含まれる。
阻流板６について２分割して阻流板半割部６Ａ、６Ｂを形成したが、阻流板半割部６Ａ、６Ｂの形状は断面略Ｌ字状に限定されるものではなく、任意の形状を採用できる。また、阻流板６は必ずしも半割状に分割配置する必要はなく、一体形状でもよい。この場合でも、新設または既設の沈殿池１において、阻流板６を集水トラフ7に先立って設置するか、或いは集水トラフ７を設置しない領域を通して上澄み層５に阻流板６を順次設置すればよい。
なお、第二実施形態では、集水トラフ７の上端部に一対のフランジ部７ｄに固定する補強板２３を設けたが、補強板２３は必ずしも設置しなくてもよい。また、集水トラフ７の両側部７ｂの上部に直接ガイドレール２４を形成し、このガイドレール２４に車輪２２の凹溝２２ａを設置してもよい。

【符号の説明】

【0032】

１ 沈殿池
３ 傾斜沈降装置
３ａ 下面
３ｂ 上面
４ 傾斜管
５ 上澄み層
６ 阻流板
６Ａ、６Ｂ 阻流板半割部
７ 集水トラフ
７ｃ 走行面
１０ 移動装置
１１ 基材
１１ａ 切欠
１２ 移動取っ手
１３ 取付け用取っ手
１３ｂ 軸部
１５、２２ 車輪
２２ａ 凹溝
２４ ガイドレール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】