特許 7436092 固液分離システム

(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】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】固液分離システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/02 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

B01D21/02 J

B01D21/02 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020092275

(22)【出願日】2020-05-27

(65)【公開番号】P2021090947

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2023-02-07

(31)【優先権主張番号】P 2019221790

(32)【優先日】2019-12-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002451

【氏名又は名称】積水アクアシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】木曽 忠幸

【審査官】山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５４－０４８９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１７３７７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭４９－００８８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－５８９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８７４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２１／０２

Ｂ０１Ｄ ２１／１８

Ｂ０１Ｄ ２１／２４

Ｂ０１Ｄ ２１／３０

Ｅ０３Ｆ ５／１４

Ｆ１６Ｆ １５／０８

Ｃ０２Ｆ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下水処理場に用いられる沈殿池と、
前記沈殿池に被処理水が流入する流入部と、
前記沈殿池から処理水が流出する流出部と、
複数の傾斜板を有し、前記沈殿池の底面から所定の下側空間を開けて前記流入部と前記流出部の間に配置された傾斜板装置と、
前記傾斜板装置の上側に配置された阻流板と、を備え、
前記被処理水の水面を超える位置から前記傾斜板装置の底面まで、前記傾斜板の一部と対向する水流案内面が備えられており、
前記水流案内面は、前記流入部側に配置された最端の前記傾斜板と前記阻流板との前記流入部側の面と兼ねられており、
前記阻流板と前記最端の傾斜板とは、分離されている、
固液分離システム。

【請求項2】

前記水流案内面の傾斜部分の長さは、１００～２０００ｍｍであり、前記水流案内面と水平方向が形成する角度が２０°～７０°である、
請求項１に記載の固液分離システム。

【請求項3】

前記傾斜板装置を前記沈殿池に支持する第１支持部と、
前記阻流板を前記沈殿池に支持する第２支持部を、少なくとも１以上備え、
前記第１支持部と前記第２支持部は、別々に前記沈殿池の側壁に固定されている、
請求項１に記載の固液分離システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固液分離システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の上水処理仕様の沈殿池には沈降面積を向上させるため複数の傾斜板が用いられており、当該傾斜板によりフロック（微粒子が会合して、より大きな集合体を生成する集塊）が堆積し、水を浄化するシステムが開発されていた。

【0003】

これらの技術が下水処理に転用されているが、その背景として、近年、下水処理場では、環境負荷の軽減などの観点から既存施設の高度処理化が求められており、それに伴って最終沈殿池の能力増強が求められていることが挙げられる。

【0004】

「下水道施設計画・設計指針と解説－２００９年版－」（社団法人日本下水道協会）によれば、最終沈殿池の処理能力は、汚泥の沈降面積に対する１日当たりの流入水量（水面積負荷）で定められる。汚泥の沈降面積は、最終的に汚泥を捕捉する部分の面積であり、沈降した汚泥が行き着く最終沈殿池の底面の面積、通常は、最終沈殿池そのものの面積に相当する。

【0005】

従って、より大きな最終沈殿池を新設すれば、時間変動や日間変動などによる影響により流入水量が増加した場合でも処理水の水質への影響は小さくなると考えられるが、最終沈殿池は前述の設計指針により日最大水量に対して設計されるのが通常であるため、仮に流入変動におけるピークの水量に対して施設設計をすれば、過大な設備投資が必要になるという問題がある。そこで、既存の最終沈殿池の効率を向上させるために、小規模な設備投資で処理能力を向上させる傾斜板を用いる技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第６１８２１９０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、傾斜板装置の上流側に配置された流入部阻流板によって流路断面が急縮（水流が通過する流路の断面が急激に狭小化すること）することから、水流が傾斜板装置の下側の空間に流れ込む際に水流の速度が増加し、傾斜板装置の下側の空間における流速分布が前段と後段で不均衡になっていた。

【0008】

本発明は、傾斜板装置の下側の空間における流速分布の不均衡を抑制することが可能な固液分離システム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】

【0009】

上記目的を達成するため、第１の発明に係る固液分離システムは、沈殿池と、流入部と、流出部と、傾斜板装置と、を備える。沈殿池は、下水処理場に用いられる。流入部は、沈殿池に被処理水が流入する。流出部は、沈殿池から処理水が流出する。傾斜板装置は、複数の傾斜板を有し、沈殿池の底面から所定の下側空間を開けて流入部と流出部の間に配置されている。被処理水の水面を超える位置から傾斜板装置の底面まで、傾斜板の一部と対向する水流案内面が備えられている。

【0010】

このように水流案内面を設けることにより、被処理水が傾斜板の下側に流れ込む際における流路の急縮を低減することができるため、傾斜板装置の下側の空間に流れ込む水流の速度増加を抑制することが可能となる。そのため、傾斜板装置の下側の空間における流速分布の不均衡を抑制することができる。

【0011】

なお、本明細書において「対向する」とは、別部材を介して対向することも含む。
第２の発明に係る固液分離システムは、第１の発明に係る固液分離システムであって、水流案内面は、流入部側に配置された最端の傾斜板の流入部側の面、更に設けられた阻流板の流入部側の面、または最端の傾斜板と更に設けられた阻流板との流入部側の面、の何れか一つと兼ねられている。

【0012】

これにより、傾斜板および阻流板の少なくとも一方の流入部側の面を利用して水流案内面を形成できるため、部品点数を増加させず簡易な構成で流路の急縮を低減することができる。

【0013】

第３の発明に係る固液分離システムは、第１または第２の発明に係る固液分離システムであって、水流案内面の傾斜部分の長さは、１００～２０００ｍｍであり、水流案内面と水平方向が形成する角度が２０°～７０°である。

【0014】

これにより、水流案内面が形成された部材上に沈殿した汚泥を適切に沈殿池の底面に落下させることができる。

【0015】

第４の発明に係る固液分離システムは、第２の発明に係る固液分離システムであって、第１支持部と、第２支持部を、少なくとも１以上備える。第１支持部は、傾斜板装置を沈殿池に支持する。第２支持部は、阻流板を沈殿池に支持する。第１支持部と第２支持部は、別々に沈殿池の側壁に固定されている。

【0016】

これにより、地震等で振動が加わった際に双方が影響を与え合わないため、耐震性を向上することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、傾斜板装置の下側の空間における流速分布の不均衡を抑制することが可能な固液分離システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明にかかる実施の形態１における固液分離システムを示す側面図。

【図2】図１の固液分離システムの傾斜板装置の構成を模式的に示す斜視図。

【図3】図２の傾斜板装置を模式的に示す側面図。

【図4】図１のＡＡ´間を模式的に示す矢視断面図。

【図5】図４から阻流板、並びに阻流板に接続された吊りボルトおよび桁材を省略した状態を示す図。

【図6】（ａ）図１の下水用傾斜板の第２面を示す平面図、（ｂ）図１の下水用傾斜板の第１面を示す平面図。

【図7A】本発明にかかる実施の形態における流入部阻流板および下水用傾斜板の近傍における水流を示す側面図。

【図7B】従来の流入部阻流板および下水用傾斜板の近傍における水流を示す側面図。

【図7C】従来の流入部阻流板および下水用傾斜板の近傍における水流を示す側面図。

【図8】本発明にかかる実施の形態２における固液分離システムを示す部分側面図。

【図9】本発明にかかる実施の形態３における固液分離システムを示す部分側面図。

【図10】本発明にかかる実施の形態の変形例における傾斜板を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明による実施の形態の固液分離システムについて、図面に基づいて詳細に説明する。

【0020】

（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１の固液分離システム１００について以下に説明する。

【0021】

＜構成＞
（固液分離システム１００）
図１は、本実施の形態の固液分離システム１００を示す図である。本実施の形態の固液分離システム１００は、下水処理場の最終沈殿池Ｐにおける被処理水Ｗの固液分離に適用される。

【0022】

図１に示すように、固液分離システム１００は、最終沈殿池Ｐ（沈殿池の一例）と、傾斜板装置１０と、流入部阻流板１１（阻流板の一例）と、越流堰１２と、水路１３と、流入部１４と、流出部１５と、汚泥掻き寄せ機１６と、汚泥ホッパー１７と、を備える。

【0023】

流入部１４は、原水（被処理水Ｗ）が最終沈殿池Ｐに流入する。流出部１５は、最終沈殿池Ｐにおいて流入部１４の反対側に設けられており、最終沈殿池Ｐから浄化された被処理水Ｗが流出する。

【0024】

傾斜板装置１０は、最終沈殿池Ｐの略中央部から下流側（流出部１５側）の部分に配置されている。傾斜板装置１０は、複数の下水用傾斜板２０を有している。複数の下水用傾斜板２０は、水面側を流入部１４側に傾けて、上流側から下流側に向かって並んで配置されている。

【0025】

傾斜板装置１０は、被処理水Ｗの水面ＷＳから所定の深さまで沈み、かつ、最終沈殿池Ｐの底面ＰＢとの間に所定の下側空間４２が確保されるように支持されている。この支持は、桁材などから吊り下げられてもよいし、たとえば図示しない支持体上に載置されてもよい。傾斜板装置１０の詳細については後段にて詳述する。

【0026】

流入部阻流板１１は、水面から所定の深さまでの領域内の被処理水Ｗの下流側（流出部１５側）への流れを阻む。

【0027】

越流堰１２は、流入部阻流板１１よりも下流側（流出部１５側）の被処理水Ｗの水面付近に配置されている。越流堰１２は、上流側から下流側に向かう方向に沿って形成されている。

【0028】

水路（トラフ）１３は、越流堰１２に囲まれて形成されており、流出部１５に繋がっている。なお、越流堰１２に限らず、管に穴が形成された構成であってもよい。

【0029】

ここで、最終沈殿池Ｐにおいて流入部１４から流入部阻流板１１までの空間を上流側空間４１とし、傾斜板装置１０の下側の空間を下側空間４２とし、上流側空間４１から下側空間４２に水が流入する空間を流入路４３とする。流入路４３は、後述するが、下水用傾斜板２０Ｐの第2面２ｂ（後述する）と底面ＰＢの間に形成される。

【0030】

流入部１４から最終沈殿池Ｐに流入してきた被処理水Ｗは上流側空間４１を通って、流入部阻流板１１に水流方向（矢印Ｄ方向（所定方向の一例））を阻まれて水流が下降し、流入路４３を通って下側空間４２へ流入する。下側空間４２に流入した被処理水Ｗは、水路１３に向かう上向流Jとなり、傾斜板装置１０の底面１０ａから下水用傾斜板２０の間に流入し上昇する。

【0031】

そして、被処理水Ｗの汚泥が、傾斜板装置１０内を通過する間に下水用傾斜板２０の第２面２０ｂにぶつかって捕捉され、もしくは沈降し、下水用傾斜板２０の第１面２０ａ上に沈殿することにより被処理水Ｗが浄化される。下水用傾斜板２０の第１面２０ａに沈殿した汚泥は、堆積に伴って自重で落下する。

【0032】

汚泥掻き寄せ機１６は、最終沈殿池Ｐの底面付近に配置されている。最終沈殿池Ｐの底面付近には沈降した汚泥Ｍが堆積している。堆積した汚泥Ｍは、汚泥掻き寄せ機１６が、図１上時計回りに回転することにより汚泥ホッパー１７に集められ、排泥される。汚泥掻き寄せ機１６は、流入部阻流板１１より上流側において、水面付近を通過し、浮遊物も掻き寄せる。

【0033】

汚泥ホッパー１７は、最終沈殿池Ｐの流入部１４付近の底面に形成されている。
（傾斜板装置１０）
図２は、傾斜板装置１０の一部の構成を模式的に示す斜視図である。図３は、傾斜板装置１０および流入部阻流板１１を示す側面図である。
図２および図３に示すように、傾斜板装置１０は、複数の下水用傾斜板２０と、一対の上側フレーム２１と、一対の下側フレーム２２と、複数の支持棒２３と、複数のフック２４と、複数の上下フレーム２５と、を有している。

【0034】

一対の上側フレーム２１は、流入部１４から流出部１５に向かう方向Ｄ（所定方向の一例）に沿って配置されている。一対の上側フレーム２１は、互いに平行に配置されている。

【0035】

一対の下側フレーム２２は、流入部１４から流出部１５に向かう方向Ｄに沿って配置されている。一対の下側フレーム２２は、互いに平行に配置されている。一対の上側フレーム２１は、一対の下側フレーム２２よりも水面側に配置される。幅方向Ｆの一方側および他方側の各々において上下に配置された上側フレーム２１と下側フレーム２２は、その上流側の端と下流側の端において鉛直方向Ｇに沿って配置された複数の上下フレーム２５（図３参照）によって接続されている。なお、鉛直方向Ｇは、鉛直上方向および鉛直下方向を含む。鉛直上方向は、後述する図７Ａ～図７ＣにおいてＧｕと示され、鉛直下方向は、Ｇｄと示されている。

【0036】

複数の支持棒２３は、一対の上側フレーム２１の間に互いに平行に架設されており、一対の下側フレーム２２の間にも互いに平行に架設されている。

【0037】

下水用傾斜板２０は、一対の上側フレーム２１および一対の下側フレーム２２に対して傾斜して、上下一対の支持棒２３に取り付けられている。
図４は、図１のＡＡ´間の模式的な矢視断面図である。図５は、図４から流入部阻流板１１、吊りボルト３３および桁材３４を取り除いた状態を示す図である。
下水用傾斜板２０は、図４および図５に示すように、最終沈殿池Ｐの幅方向Ｆに沿って複数枚（図では３枚）配置されている。この場合、例えば、図４および図５において最も左側に配置されている下水用傾斜板２０の右側に位置する上側フレーム２１および下側フレーム２２は、真ん中の下水用傾斜板２０の左側に位置する上側フレーム２１および下側フレーム２２と兼ねられていてもよい。また、図４および図５において最も右側に配置されている下水用傾斜板２０の左側に位置する上側フレーム２１および下側フレーム２２は、真ん中の下水用傾斜板２０の右側に位置する上側フレーム２１および下側フレーム２２と兼ねられていてもよい。

【0038】

図５に示すように、上側フレーム２１が、上方から吊りボルト３１によって支持されており、吊りボルト３１は、幅方向Ｆに沿って配置された桁材３２に固定されている。桁材３２は、最終沈殿池Ｐの対向する壁面Ｐｓに固定されている。また、桁材３２は、図１に示すように方向Ｄに沿って複数配置されている。このような構成によって、傾斜板装置１０は、被処理水Ｗの水面から所定の深さまで沈み、かつ、最終沈殿池Ｐの底面ＰＢとの間に所定の空間が確保されるように支持されている。これら吊りボルト３１および桁材３２が、第１支持部の一例に相当する。

【0039】

（下水用傾斜板２０）
下水用傾斜板２０は、概ね四角形状の部材で形成されている。下水用傾斜板２０の材質としては、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、特に硬質塩化ビニルが好ましいが、これに限るものではない。傾斜板の材質は、たとえば、熱可塑性樹脂、たとえばポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ポリカーボネート等のカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリプロピレンやポリエチレン等のオレフィン系樹脂、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂あるいはこれらの共重合体や混合樹脂であってもよいし、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよく、金属、セラミック、木材、ゴム等であってもよい。

【0040】

なお、下水用傾斜板２０は、異形押出成形、射出成形などで作成することができるが、押出成形が好ましい。

【0041】

下水用傾斜板２０は、上側フレーム２１と下側フレーム２２の長さ方向（方向Ｄ）に沿って傾斜して複数個並んで配置されている。傾斜板装置１０は、下水処理場の最終沈殿池Ｐ内において、下側フレーム２２を最終沈殿池Ｐの底面ＰＢ側に向けて設置される。下水用傾斜板２０の第２面２０ｂ（後述する）が最終沈殿池Ｐの底面ＰＢ側に向けられる。

【0042】

下水用傾斜板２０は、複数のフック２４によって、上下に配置されている支持棒２３に係止されて取り付けられる。
図６（ａ）は、下水用傾斜板２０の第２面２０ｂ側を示す平面図である。図６（ｂ）は、下水用傾斜板２０の第１面２０ａ側を示す平面図である。

【0043】

下水用傾斜板２０は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第１面２０ａと、第２面２０ｂと、上端２０ｉと、下端２０ｊと、第１端２０ｃと、第２端２０ｄと、を有する。

【0044】

下水用傾斜板２０が、上述した一対の上側フレーム２１、一対の下側フレーム２２、および支持棒２３に取り付けられた際に、図２に示すように、上端２０ｉおよび下端２０ｊは、支持棒２３と略平行に配置される。また、上端２０ｉは、上側フレーム２１よりも上方に配置され、下端２０ｊは、下側フレーム２２よりも下方に配置される。
第１端２０ｃと第２端２０ｄは、上側フレーム２１から下側フレーム２２に向かって傾斜して配置される。

【0045】

複数の下水用傾斜板２０は、流入部１４から最終沈殿池Ｐに被処理水が流入する方向Ｄに沿って並んで配置されている。複数の下水用傾斜板２０は、隣り合う下水用傾斜板２０が互いに対向して平行になるように配置されている。

【0046】

詳細には、複数の下水用傾斜板２０は、図３に示すように、隣り合う下水用傾斜板２０のうち一方の下水用傾斜板２０の第１面２０ａと、他方の下水用傾斜板２０の第２面２０ｂが対向するように配置されている。また、複数の下水用傾斜板２０の下端２０ｊの鉛直方向Ｇにおける位置は、略一致している。

【0047】

ここで、下端２０ｊを結ぶ仮想的な面を傾斜板装置１０の底面１０ａとする。図３では、底面１０ａは、二点鎖線で示している。本実施の形態では、複数の下水用傾斜板２０の下端２０ｊの鉛直方向における位置は略一致しているため、底面１０ａは、略水平に形成されているが、これに限られるものではない。複数の下水用傾斜板２０の下端２０ｊの鉛直方向における位置が異なっている場合には、最も下に位置する２０ｊの位置に合わせて底面１０ａが設定される。

【0048】

各々の下水用傾斜板２０は、図１～図３に示すように、上方に向かうに従って流入部１４側に位置するように傾斜して、一対の上側フレーム２１、一対の下側フレーム２２、複数の支持棒２３、および複数の上下フレーム２５に支持されている。下水用傾斜板２０は、図３に示すように上端２０ｉが下端２０ｊよりも流入部１４側に位置するように、配置されている。

【0049】

また、図３に示すように、最も上流側に配置されている（流入部阻流板１１側に配置されている）下水用傾斜板２０（２０Ｐと示す）は、上下フレーム２５の間に配置された支持棒２３と下側フレーム２２の間に配置された支持棒２３にフック２４で係止されて支持されている。

【0050】

図６（ａ）に示す下水用傾斜板２０の第２面２０ｂには、汚泥の捕捉処理が行われている。ここで、汚泥の捕捉処理とは、被処理水中の汚泥が最終沈殿池Ｐから流出しないように、下水用傾斜板２０の第２面２０ｂを汚泥の滞留し易い状態にする処理である。例えば、傾斜板の表面の粗さを強くすることや、表面に沿った汚泥の動きに沿った方向または直交する方向に凹凸を形成することにより傾斜板の表面に汚泥が付着し易い状態にすることができるが、これに限定されるものではない。表面の粗面化の方法は特に限定されるものではないが、たとえばサンドブラストなどで機械的に加工されていてもよく、或いは、所定の薬剤による微細なエッチング加工または所定の面粗度の型によるプレス加工などであってもよい。また、捕捉処理は、第２面２０ｂの全体に施されていなくてもよい。

【0051】

第２面２０ｂの反対側の第１面２０ａは、汚泥が滑落し易いように平坦な面であるほうが好ましい。

【0052】

また、下水用傾斜板２０の第２面２０ｂには、第１端２０ｃと第２端２０ｄのそれぞれに沿って溝部２０ｅが設けられている。溝部２０ｅ内には、フック孔２０ｅｂが形成されており、フック孔２０ｅｂには、上述したフック２４が装着される。フック孔２０ｅｂに装着されたフック２４によって、傾斜板装置１０の支持棒２３に下水用傾斜板２０が取り付けられる。また、第１面２０ａには、溝部２０ｅに対向する突条部２０ｆが形成されている。

【0053】

なお、図３に示すように最も流入部阻流板１１側に配置された下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉ側のフック孔２０ｅｂの位置は、他の下水用傾斜板２０Ｐの位置とは異なっており、他の下水用傾斜板２０よりも下方に設けられている。図６（ａ）および図６（ｂ）では下水用傾斜板２０Ｐにおける上端２０ｉ側のフック孔２０ｅｂ´が二点鎖線の引き出し線で示されている。

【0054】

図３の側面視において、少なくとも下水用傾斜板２０Ｐと矢印Ｄ方向（本実施の形態では水平方向と一致する）の成す角度θａは、２０度以上７０度以下であることが好ましく、６０度が特に好ましい。なお、本実施の形態では、すべての下水用傾斜板２０が互いに平行に配置されている。当該範囲内であることで、固液分離システムの有効沈降面積を確保できる。

【0055】

また、下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉと下端２０ｊの間の長さＬは、１００～２０００ｍｍに設定することができる。なお、本実施の形態では、下水用傾斜板２０Ｐと他の下水用傾斜板２０は同じ大きさに形成されているが、異なっていてもよい。この下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂが、水流案内面の傾斜部分の一例に相当する。

【0056】

（流入部阻流板１１）
流入部阻流板１１は、図３に示すように、傾斜板装置１０の上流側（流入部１４側）であって最終沈殿池Ｐの略中央部分に設けられている。流入部阻流板１１は、流入部１４から流入した水流方向に対して主面が略垂直になるように配置されている。流入部阻流板１１の流入部１４側の面を１１ａとする。流入部阻流板１１の面１１ａに流れを阻まれた水流は下降流となり、傾斜板装置１０の下側に導かれる。

【0057】

図４に示すように、流入部阻流板１１は、その幅方向Ｆの長さが最終沈殿池Ｐの幅方向Ｆの長さと略同じになるように形成されている。

【0058】

流入部阻流板１１の下端１１ｅは、最も上流側（流入部１４側ともいえる）に配置された下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉの上方に位置する。水流を滑らかに傾斜板装置１０の下側に導くためには、流入部阻流板１１の下端１１ｅと、最も上流側（流入部１４側ともいえる）に配置された下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉとの間隔は狭い方が好ましい。

【0059】

なお、流入部阻流板１１の下端１１ｅと下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉは機械的に連結されていない。当該構成が連結されていないことで、震動が来た際のエネルギーを下水用傾斜板２０Ｐが直接受けにくくなるため、破損を回避できる。

【0060】

流入部阻流板１１は、図４に示すように、吊りボルト３３によって支持されており、吊りボルト３３は、幅方向Ｆに沿って配置された桁材３４に固定されている。桁材３４は、最終沈殿池Ｐの対向する壁面Ｐｓに固定されている。このような構成によって、下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉの上側に鉛直方向に流入部阻流板１１を支持することができる。また、吊りボルト３３および桁材３４が、第２支持部の一例に相当する。
なお、流入部阻流板１１の材質は、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）が最も好ましいが、これに限られるものでない。流入部阻流板１１の材質は、たとえば、熱可塑性樹脂、たとえばポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ポリカーボネート等のカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリプロピレンやポリエチレン等のオレフィン系樹脂、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂あるいはこれらの共重合体や混合樹脂であってもよいし、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよく、金属、セラミック、木材、ゴム等であってもよい。

【0061】

本実施の第１の形態では、流入部阻流板１１と上述した下水用傾斜板２０Ｐによって、流入部１４から流入した被処理水Ｗが傾斜板装置１０の下側空間４２に案内される。

【0062】

（被処理水の下側空間への流入）
図７Ａは、流入部阻流板１１および下水用傾斜板２０Ｐの近傍における水流を示す側面図である。
本実施の第１の形態では、流入部１４から流入した被処理水Ｗは上流側空間４１を通って流れ、その流れを流入部阻流板１１の面１１ａに阻まれて下降する。下降した被処理水Ｗは、最端の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂの傾斜に沿って底面ＰＢに向かって流れ、傾斜板装置１０の下側の下側空間４２に流れ込む。流入部阻流板１１の流入部１４側の面１１ａと、流入部１４側の最端の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂが、水流案内面の一例に相当する。

【0063】

なお、本発明における水流案内面とは、横向流式の沈殿池に用いられる阻流板、傾斜板の一部、その他の部品で構成されるものである。当該水流案内面は、傾斜板装置の下側から上側に流動する水流が傾斜板装置１０の下側に流入するための流路を形成する。そして、水流案内面により水流の抵抗を軽減し、短絡流の発生を抑制することができる。水流案内面は、水流の抵抗を軽減し、短絡流の発生を抑制できる面のことである。
図７Ａに示すように、上流側空間４１から被処理水Ｗが下側空間４２に流れ込む空間である流入路４３は、底面ＰＢと最も上流側の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂと、両壁面Ｐｓによって形成されている。図７Ａでは分かり易くするために汚泥掻き寄せ機１６は図示を省略する。

【0064】

図７Ａの側面図において、流入部阻流板１１から鉛直方向Ｇに底面ＰＢまで下した面をＳ１とし、下水用傾斜板２０Ｐの下端２０ｊから鉛直方向Ｇに底面ＰＢまで下した面をＳ２とすると、上述した上流側空間４１は面Ｓ１よりも上流側の空間（流入部１４側の空間ともいえる）に相当する。また、上述した下側空間４２は、面Ｓ２よりも下流側の空間（流出部１５側の空間ともいえる）に相当する。流入路４３は、面Ｓ１と面Ｓ２の間の空間に相当する。

【0065】

下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉが流入部阻流板１１の下端１１ｅ近傍に配置され、下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉが下端２０ｊよりも流入部阻流板１１側に位置するように傾斜されている。このため、流入路４３は、上流側空間４１から下側空間４２に向かう（矢印Ｄ方向）に従って上下方向の高さが徐々に狭くなり、流路面積が徐々に小さくなる。

【0066】

＜作用効果＞
図７Ｂは、従来の流入部阻流板１０１１と傾斜板装置１０１０の位置関係を示す図である。図７Ｂでは、鉛直方向Ｇに沿って配置された流入部阻流板１０１１と、流入部阻流板１０１１の下端１０１１ｅから下流側に向けて水平に設置された流入部下部阻流板１０１２ならびに流入部阻流板１０１１の下流側に配置された傾斜板装置１０１０が図示されている。
流入部下部阻流板１０１２は、流入口１０４３を水流が通過する際、流入部阻流板１０１１と傾斜板装置１０１０との間の空間に流れ込むことを阻害するための部材である。流入部下部阻流板１０１２の長さは、下端１０１１ｅから最も近傍に配置された傾斜板１０２０Ｐまでとする。詳細には、流入部下部阻流板１０１２の長さは、流入部下部阻流板１０１２の下流側の端の水平方向の位置が、傾斜板１０２０Ｐの下端１０２０ｊの水平方向の位置と一致するまでの長さに設定されている。
なお、図７Ｂでは流入部下部阻流板１０１２が下端１０１１ｅから下流側に向けて水平に設置されるため、流入部下部阻流板１０１２の鉛直上方向Ｇｕ側となる面に、沈降分離された懸濁物質が堆積する。
図７Ｃに示すような従来の構成では、流入部下部阻流板１０１３は、下端１０１１ｅから鉛直上方向Ｇｕ側に１００ｍｍ～５００ｍｍの範囲における流入部阻流板１０１１の部分から下流側に向かって設置されている。流入部下部阻流板１０１３は、下流側に向かうに従って底面ＰＢに近づくように傾斜して配置されている。流入部阻流板１０１１と流入部下部阻流板１０１３が形成する角度は、５０°～８０°に設定されている。このため、流入部下部阻流板１０１３の鉛直上方向Ｇｕ側となる面に、沈降分離された懸濁物質が堆積することなく滑落を促すことができる。
流入部下部阻流板１０１３の長さは、流入部阻流板１０１１に対して最も近傍に配置された傾斜板１０２０Ｐまでとする。詳細には、流入部下部阻流板１０１３の長さは、流入部下部阻流板１０１３の下流側の端の水平方向の位置が、傾斜板１０２０Ｐの下端１０２０ｊの水平方向の位置と一致するまでの長さに設定されている。
図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、水平方向において流入部阻流板１０１１は傾斜板装置１０１０を概ね覆うように配置されている。流入部阻流板１０１１の下端１０１１ｅの鉛直方向Ｇにおける位置が、傾斜板装置１０１０の傾斜板１０２０の下端１０２０ｊ以下に設定されている。

【0067】

流入部阻流板１０１１の上流側の上流側空間１０４１から傾斜板装置１０１０の下側空間１０４２に被処理水が流入する際に通過する流入口１０４３は、流入部阻流板１０１１の下端１０１１ｅと底面ＰＢとの間に形成される。

【0068】

図７Ｂおよび図７Ｃに示すような構成では、上流側空間１０４１から下側空間１０４２に被処理水が流入する際に、流入口１０４３において、水流が通過する流路の断面が急激に狭小化するため、流速が増加することになる。

【0069】

対して、図７Ａに示すような本実施の形態の固液分離システム１００では、下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂと底面ＰＢの間で流路面積が徐々に小さくように、第２面２０ｂが、上流側空間４１から下側空間４２に向かって底面ＰＢに近づくように設けられているため、下側空間４２に流れ込む（潜り込む）水流の速度増加を抑制することができる。なお、ＣＦＤ（computational fluid dynamics）解析を用いて、流速の低減効果が得られることが確認できた。

【0070】

また、図７Ａに示す固液分離システム１００では、図７Ｂおよび図７Ｃに示す流入部阻流板１０１１の機能（沈殿池に流入した横向流を傾斜板装置１０１０の下部に流れ込ませる（潜り込ませる））を保持しつつ、傾斜板装置１０の最前列（最も沈殿池の流入部１４に近い最初の一列）の下水用傾斜板２０Ｐに流入部阻流板の機能を代替させる事により、流入部阻流板１１の鉛直方向長さを短縮し、流入部阻流板１１の下部における空間（図７Ａの空間Ｑ、図７Ｂの空間Ｑ´、図７Ｃの空間Ｑ´参照）を確保することができる。

【0071】

これにより、本実施の形態の固液分離システム１００では、図７Ｂおよび図７Ｃに示すような流入部阻流板１０１１の下部における流路断面の急縮（水流が通過する流路の断面が急激に狭小化すること）の発生が防止され、流入路４３に示すように流路断面を傾斜板装置１０の下側空間４２に向かって漸減させることで、傾斜板装置１０の下側空間４２に流れ込む（潜り込む）水流の速度増加を抑制することが可能となる。この水流の速度増加の抑制は、傾斜板装置１０の下側空間４２における流速分布の均等化に繋がり、懸濁物質の沈降分離する条件を有利側に増強することができる。

【0072】

また、本実施の形態の固液分離システム１００では、被処理水Ｗの水面ＷＳを超える位置から傾斜板装置１０の底面１０ａまで、下水用傾斜板２０の一部と対向する水流案内面が備えられている。なお、当該水流案内面は、下水用傾斜板２０と略平行に対向している。

【0073】

本実施の形態１では、水流案内面は、流入部１４側に配置された最端の下水用傾斜板２０Ｐの流入部１４側の第２面２０ｂと兼ねられている。

【0074】

当該構成にすることで、空間Ｑを広く保ちながら、各構成部品の流入部１４側の面を利用して流入路４３を形成することができるため、部品点数を増加させず簡易な構成で流路の急縮を低減することができる。
また、本実施の形態の固液分離システム１００では、流入部阻流板１１と傾斜板装置１０が分離されており、別々に最終沈殿池Ｐに固定されている。これにより、地震等で振動が加わった際に双方が影響を与え合わないため、耐震性を向上することができる。
また、本実施の形態の固液分離システム１００では、流入部阻流板１１の下端１１ｅは、下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉよりも上方に配置されている。これにより、流入部阻流板１１の下側における流路の急縮を低減することができる。

【0075】

また、本実施の形態の固液分離システム１００では、下水用傾斜板２０Ｐの上端２０ｉは、流入部阻流板１１の下端１１ｅの下方に配置されている。図７Ｂおよび図７Ｃに示す構成では、接触を回避させるために流入部阻流板１０１１と傾斜板装置１０１０の間に離隔距離ｄを設ける必要があるが、本実施の形態の図７Ａに示す構成では、傾斜板装置１０の上流側の端の上方に流入部阻流板１１が設けられているため、離隔距離を設ける必要がなく、流入部１４と流出部１５の間の長さを短くすることができる。
また、本実施の形態の固液分離システム１００では、最も流入部阻流板１１側に配置された最端の下水用傾斜板２０Ｐの長さは、１００～２０００ｍｍである。水流案内面（例えば流入部側に配置された最端の下水用傾斜板２０）と水平方向Ｄが形成する角度が２０°～７０°である。

【0076】

これにより、水流案内面を兼ねた下水用傾斜板２０Ｐ上に沈殿した汚泥を適切に沈殿池の底面に落下させることができる。

【0077】

（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２における固液分離システムについて説明する。

【0078】

＜構成＞
実施の形態１では、水流案内面が流入部１４側の最端の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂと流入部阻流板１１の流入部１４側の面１１ａに兼ねられているが、本実施の形態２の固液分離システムでは、水流案内面が下水用傾斜板にのみ兼ねられている。

【0079】

図８は、本発明に係る実施の形態２における固液分離システム２００の一部の構成を示す側面図である。

【0080】

図８に示すように、本実施の形態２の固液分離システム２００では、実施の形態１の固液分離システム１００と異なり、流入部阻流板１１を設けずとも、被処理水Ｗの水面ＷＳを超える位置までの長さを有する最端の下水用傾斜板２２０Ｐを用いることで、同様に流入部１４から流入した被処理水Ｗが傾斜板装置２１０の下側空間４２に案内される。

【0081】

傾斜板装置２１０の流入部１４側の最端の下水用傾斜板２２０Ｐは、他の下水用傾斜板２０と比較して、上端２２０ｉが水面ＷＳを超える位置まで伸びて形成されている。なお、下水用傾斜板２２０Ｐの流入部１４側の面が第２面２２０ｂとして示され、第２面２２０ｂの反対側の面が第１面２２０ａとして示されている。流入部１４側の最端の下水用傾斜板２２０Ｐの第２面２２０ｂが、水流案内面の一例に相当する。

【0082】

下水用傾斜板２２０Ｐの下端２２０ｊは、他の下水用傾斜板２０の下端２０ｊと概ね同じ高さに設定されていてもよい。図８では、傾斜板装置２１０の底面として、下端２２０ｊおよび下端２０ｊを結ぶ仮想的な底面２１０ａが示されている。

【0083】

また、下水用傾斜板２２０Ｐと水面ＷＳの交わる線から鉛直方向Ｇに底面ＰＢまで下した面をＳ１とし、下水用傾斜板２２０の下端２２０ｊから鉛直方向Ｇに底面ＰＢまでおろした面をＳ２とする。面Ｓ１よりも上流側の空間を上流側空間４１と設定し、面Ｓ２よりも下流側の空間を下側空間４２と設定し、面Ｓ１と面Ｓ２の間を流入路４３と設定することができる。

【0084】

＜作用効果等＞
本実施の形態２では、流入部１４から流入した被処理水Ｗは上流側空間４１を通って流れ、その流れを最端の下水用傾斜板２２０Ｐの第２面２２０ｂに阻まれて下降する。下降した被処理水Ｗは、最端の下水用傾斜板２２０Ｐの第２面２２０ｂの傾斜に沿って底面ＰＢに向かって流れ、傾斜板装置２１０の下側の下側空間４２に流れ込む。

【0085】

このとき、下水用傾斜板２２０Ｐは、掻き寄せ機など、他の部品と干渉しないような位置に配置される。
本実施の形態の固液分離システム２００では、被処理水Ｗの水面ＷＳを超える位置から傾斜板装置２１０の底面２１０ａまで、下水用傾斜板２０の一部と対向する水流案内面が備えられている。当該水流案内面は、下水用傾斜板２０と略平行に対向している。

【0086】

本実施の形態２では、水流案内面は、流入部１４側に配置された最端の下水用傾斜板２２０Ｐの流入部１４側の第２面２２０ｂと兼ねられている。

【0087】

当該構成にすることで、上流側空間４１から流入路４３に水が流入する空間を広く保ちながら、各構成部品の流入部１４側の面を利用して流入路４３を形成することができるため、部品点数を増加させず簡易な構成で流路の急縮を低減することができる。
また、水流案内面（例えば流入部側に配置された最端の下水用傾斜板２２０Ｐ）と水平方向Ｄが形成する角度が２０°～７０°である。

【0088】

これにより、水流案内面を兼ねた下水用傾斜板２２０Ｐ上に沈殿した汚泥を適切に沈殿池の底面に落下させることができる。

【0089】

（実施の形態３）
本発明に係る実施の形態３における固液分離システムについて説明する。

【0090】

＜構成＞
実施の形態１では、水流案内面が流入部１４側の最端の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂと流入部阻流板１１の流入部１４側の面１１ａに兼ねられているが、本実施の形態３の固液分離システムでは、水流案内面が流入部阻流板にのみ兼ねられている。

【0091】

図９は、本実施の形態の固液分離システム３００の構成を示す部分側面図である。固液分離システム３００の流入部阻流板３１１は、略鉛直に配置された第１部分３１１ａと、上流側空間４１から下側空間４２に向かうに従って底面ＰＢに近づくように傾斜した傾斜部３１１ｂとを有する。流入部阻流板３１１の第１部分３１１ａの流入部１４側の面３１１ｄおよび傾斜部３１１ｂの底面ＰＢ側（流入部１４側）の面３１１ｃが水流案内面の一例に相当する。図９では、傾斜板装置３１０の底面として、下端２０ｊを結ぶ仮想的な底面３１０ａが示されている。

【0092】

また、傾斜板装置３１０は、傾斜部３１１ｂに干渉しないように、実施の形態１の傾斜板装置１０と比較して上側フレーム３２１、下側フレーム３２２および上下フレーム３２５の形状が変更されている。なお、流入部阻流板３１１と傾斜板装置３１０が機械的に接続されていない。当該構成が連結されていないことで、震動がきた際のエネルギーを下水用傾斜板３２０が直接受けにくくなるため、破損を回避することができる。

【0093】

また、流入部阻流板３１１の第１部分３１１ａから鉛直方向Ｇに底面ＰＢまで下した面をＳ１とし、流入部阻流板３１１の下端３１１ｅから鉛直方向Ｇに底面ＰＢまでおろした面をＳ２とする。面Ｓ１よりも上流側の空間を上流側空間４１と設定し、面Ｓ２よりも下流側の空間を下側空間４２と設定し、面Ｓ１と面Ｓ２の間を流入路４３と設定することができる。

【0094】

本実施の形態３では、流入部１４から流入した被処理水Ｗは上流側空間４１を通って流れ、その流れを流入部阻流板３１１の面３１１ｄに阻まれて下降する。下降した被処理水Ｗは、流入部阻流板３１１の面３１１ｃの傾斜に沿って底面ＰＢに向かって流れ、傾斜板装置３１０の下側の下側空間４２に流れ込む。
＜作用効果等＞
本実施の形態３の固液分離システム３００では、被処理水Ｗの水面ＷＳを超える位置から傾斜板装置３１０の底面３１０ａまで、下水用傾斜板２０の一部と対向する水流案内面が備えられている。なお、当該水流案内面は、下水用傾斜板２０と略平行に対向している。本実施の形態３では、水流案内面は、流入部阻流板３１１の流入部１４側の面３１１ｃ、３１１ｄと兼ねられている。

【0095】

当該構成にすることで、上流側空間４１から流入路４３に水が流入する空間を広く保ちながら、各構成部品の流入部１４側の面を利用して流入路４３を形成することができるため、部品点数を増加させず簡易な構成で流路の急縮を低減することができる。
また、本実施の形態３の固液分離システム３００では、流入部阻流板３１１と傾斜板装置３１０が分離されており、別々に最終沈殿池Ｐに固定されている。これにより、地震等で振動が加わった際に双方が影響を与え合わないため、耐震性を向上することができる。

【0096】

以上のように、実施の形態１～３の固液分離システム１００、２００、３００では、被処理水Ｗの水面ＷＳを超える位置から傾斜板装置１０、２１０、３１０の底面１０ａ、２１０ａ、３１０ａまで、下水用傾斜板２０の一部と対向する水流案内面が備えられている。なお、水流案内面の少なくとも一部は、下水用傾斜板２０に対向している。また、本明細書において「対向」とは、別部材を介して対向することも含む。

【0097】

当該水流案内面の具体的構成は上記実施の形態１～３に示したように以下に挙げられる何れか１つの構成である。
（１）水流案内面は、流入部１４側の最端の下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂと流入部阻流板１１の流入部１４側の面１１ａと兼ねられている。
（２）水流案内面は、流入部１４側に配置された最端の下水用傾斜板２２０Ｐの流入部１４側の第２面２２０ｂと兼ねられている。
（３）水流案内面は、流入部阻流板３１１の流入部１４側の面３１１ｃ、３１１ｄと兼ねられている。

【0098】

当該構成にすることで、上流側空間４１から流入路４３に水が流入する空間を広く保ちながら、各構成部品の流入部１４側の面を利用して流入路４３を形成することができるため、部品点数を増加させず簡易な構成で流路の急縮を低減することができる。
（他の実施の形態）
以上、本発明による実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の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。

【0099】

（Ａ）
上記実施の形態１～３では、水流案内面は下水用傾斜板２０Ｐおよび流入部阻流板１１の少なくとも一方に形成されているが、これに限らなくてもよく、下水用傾斜板２０Ｐおよび流入部阻流板２１１とは別に、水流案内面が形成された部材が設けられていてもよい。この部材は、流入部阻流板１１または傾斜板装置１０とともに支持されてもよいし、最終沈殿池Ｐの壁面Ｐｓに支持されてもよい。

【0100】

（Ｂ）
上記実施の形態では、水流案内面の一例である下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂの上端２０ｉは、流入部阻流板１１の下端１１ｅの下側に配置されているが、下端１１ｅよりも上側に配置されていてもよい。ただし、流入部阻流板１１の下端１１ｅは、下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂの下端２０ｊよりも上方に位置している方が好ましい。

【0101】

（Ｃ）
上記実施の形態では、水流案内面の一部を形成する下水用傾斜板２０Ｐの第２面２０ｂ、もしくは流入部阻流板３１１の面３１１ｃ、または水流案内面を形成する下水用傾斜板２２０Ｐの第２面２２０ｂは１つの平面で形成されているため側面視において直線状であるが、上流側空間４１から下側空間４２に向かって底面ＰＢに近づけばよく、複数の平面で形成され側面視において折れ線状であってもよい。

【0102】

また、水流案内面は平面に限らず全部または一部が曲面で形成されていてもよい。
（Ｄ）
また、上記実施の形態では、流入部阻流板１１は鉛直方向Ｇに沿って配置されているが、これに限らなくてもよく、例えば、上端が下端よりも流入部１４側に位置するように傾斜していてもよい。

【0103】

（Ｅ）
上記実施の形態の下水用傾斜板２０は、幅方向Ｆに沿って複数枚の傾斜板に分割されていてもよい。図１０は、複数の傾斜板に分割された下水用傾斜板２０´を示す斜視図である。下水用傾斜板２０´は、複数の傾斜板６０と、隣り合う傾斜板６０の間に配置された接続部材６１と、を有する。図１０に示す例では、３枚の傾斜板６０と、２つの接続部材６１が設けられている。３枚の傾斜板６０は、主面が同一面上に位置するように幅方向Ｆに沿って並んで配置されている。Ｔ部拡大図に示すように、接続部材６１には、各々の傾斜板６０の端が差し込まれる挿入部６１ａが設けられている。挿入部６１ａに傾斜板６０の端を差し込むことによって、下水用傾斜板２０´を構成することができる。なお、接続部材６１と傾斜板６０の間の固定は、いずれの方法であってもよいが、例えば挿入部６１ａに傾斜板６０の端を差し込んだ状態で接続部材６１および傾斜板６０を貫くようにピン等を差し込めばよい。

【0104】

（Ｆ）
上記実施の形態では、フック２４によって下水用傾斜板２０を支持棒２３に支持されているが、フックに限らなくてもよく、複数の下水用傾斜板２０を並んで配置することができさえすれば支持方法は限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明の固液分離システムは、傾斜板装置の下側の空間における流速分布の不均衡を抑制することが可能な効果を発揮し、下水処理施設の最終沈殿池などとして有用である。

【符号の説明】

【0106】

１０ ：傾斜板装置
１１ ：流入部阻流板
２０ ：下水用傾斜板
２０Ｐ ：下水用傾斜板
２０ｂ ：第２面
１００ ：固液分離システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】