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技術 凝集沈殿装置

出願人 栗田工業株式会社
発明者 清水哲本田敦久
出願日 2015年11月2日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-215804
公開日 2017年5月25日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2017-087089
状態 特許登録済
技術分野 凝集・沈殿処理
主要キーワード 旋回直径 軸心線方向 面積中心 沈降槽内 凝集沈殿処理設備 最大内径 攪拌体 スラッジブランケット層
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年5月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

ユニット化された沈殿槽処理水槽及び汚泥槽を備え、設置スペースを抑えた凝集沈殿装置を提供する。

解決手段

本実施の形態による凝集沈殿装置は、スラッジブランケット5の下部に被処理水を導入し、スラッジブランケット5を上向流で通過させて処理水を得る沈殿槽1と、処理水を貯留し、沈殿槽1との間で処理水を循環させる処理水槽3と、沈殿槽1から排出される、スラッジブランケット5の上面部からの汚泥を貯留する汚泥槽2と、を備える。処理水槽3及び汚泥槽2が、沈殿槽1に連結されて一体化されている。沈殿槽1の軸心位置C1と処理水槽3の軸心位置C3とを結ぶ線分と、沈殿槽1の軸心位置C1と汚泥槽2の軸心位置C2とを結ぶ線分とがなす角度θが75°〜150°である。

概要

背景

従来、活性汚泥処理設備凝集沈殿処理設備等では、汚泥混合液処理水汚泥とに分離する手段として固液分離槽(沈殿槽)を用いた沈降分離が広く採用されている。この沈降分離として、汚泥混合液中の濁質や微細SSを効率的に除去して良好な処理水を得るために、沈降槽内に汚泥ゾーンスラッジブランケット層)を形成し、汚泥混合液をこの汚泥ゾーンの下部に流入させて汚泥ゾーンを通過させることにより、汚泥混合液中の濁質や微細なSSを濾過分離するスラッジブランケット濾過方式がある(例えば特許文献1,2)。

このような沈殿槽にて運転/停止の切り替えが頻発すると、沈殿槽内の流量が変動してブランケット界面が不安定となり、処理水質の低下につながる。そのため、処理水を貯留する処理水槽を設け、処理水槽から沈殿槽へ処理水を循環させ、沈殿槽内の流量変動を抑えることがある。かかる処理水槽と沈殿槽とを備えた固液分離装置ユニット化する場合には、処理水槽は沈殿槽に隣接して設置される。

ブランケット界面の安定化のために、汚泥槽を沈殿槽に隣接して設置し、ブランケット界面の上面排泥を行い、沈殿槽から排出された(こぼれ落ちた)汚泥を汚泥槽に貯留する手法が知られている。

沈殿槽に処理水槽と汚泥槽の両方を付属させてユニット化するにあたり、図3に示すように、処理水槽3、沈殿槽1及び汚泥槽2が同一直線上に位置するように配置した場合、ユニット設置スペースが大きくなるという問題があった。

概要

ユニット化された沈殿槽、処理水槽及び汚泥槽を備え、設置スペースを抑えた凝集沈殿装置を提供する。本実施の形態による凝集沈殿装置は、スラッジブランケット5の下部に被処理水を導入し、スラッジブランケット5を上向流で通過させて処理水を得る沈殿槽1と、処理水を貯留し、沈殿槽1との間で処理水を循環させる処理水槽3と、沈殿槽1から排出される、スラッジブランケット5の上面部からの汚泥を貯留する汚泥槽2と、を備える。処理水槽3及び汚泥槽2が、沈殿槽1に連結されて一体化されている。沈殿槽1の軸心位置C1と処理水槽3の軸心位置C3とを結ぶ線分と、沈殿槽1の軸心位置C1と汚泥槽2の軸心位置C2とを結ぶ線分とがなす角度θが75°〜150°である。

目的

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、ユニット化された沈殿槽、処理水槽及び汚泥槽を備え、設置スペースを抑えた凝集沈殿装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

スラッジブランケットの下部に被処理水を導入し、該スラッジブランケットを上向流で通過させて処理水を得る沈殿槽と、該処理水を貯留する処理水槽と、該沈殿槽から排出される、前記スラッジブランケットの上面部からの汚泥を貯留する汚泥槽と、を備え、該処理水槽及び該汚泥槽が、該沈殿槽に連結されて一体化された凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の平面視において、該沈殿槽の軸心位置C1と該処理水槽の軸心位置C3とを結ぶ線分と、該沈殿槽の軸心位置C1と該汚泥槽の軸心位置C2とを結ぶ線分とがなす角度θが75°〜150°であることを特徴とする凝集沈殿装置。

請求項2

請求項1において、前記処理水槽の底面は、前記沈殿槽の底面より高い位置にあり、該処理水槽の下方にバルブ及び/又は配管が設けられていることを特徴とする凝集沈殿装置。

請求項3

請求項1又は2において、前記汚泥槽の底面は、前記沈殿槽の底面より高い位置にあり、該汚泥槽の下方にバルブ及び/又は配管が設けられていることを特徴とする凝集沈殿装置。

請求項4

請求項1乃至3のいずれか1項において、前記処理水槽と前記汚泥槽との間にメンテナンス用ステップが設けられていることを特徴とする凝集沈殿装置。

技術分野

0001

本発明は、被処理水から微細懸濁物質等を分離する沈殿槽を有する凝集沈殿装置に関する。

背景技術

0002

従来、活性汚泥処理設備凝集沈殿処理設備等では、汚泥混合液処理水汚泥とに分離する手段として固液分離槽(沈殿槽)を用いた沈降分離が広く採用されている。この沈降分離として、汚泥混合液中の濁質や微細なSSを効率的に除去して良好な処理水を得るために、沈降槽内に汚泥ゾーンスラッジブランケット層)を形成し、汚泥混合液をこの汚泥ゾーンの下部に流入させて汚泥ゾーンを通過させることにより、汚泥混合液中の濁質や微細なSSを濾過分離するスラッジブランケット濾過方式がある(例えば特許文献1,2)。

0003

このような沈殿槽にて運転/停止の切り替えが頻発すると、沈殿槽内の流量が変動してブランケット界面が不安定となり、処理水質の低下につながる。そのため、処理水を貯留する処理水槽を設け、処理水槽から沈殿槽へ処理水を循環させ、沈殿槽内の流量変動を抑えることがある。かかる処理水槽と沈殿槽とを備えた固液分離装置ユニット化する場合には、処理水槽は沈殿槽に隣接して設置される。

0004

ブランケット界面の安定化のために、汚泥槽を沈殿槽に隣接して設置し、ブランケット界面の上面排泥を行い、沈殿槽から排出された(こぼれ落ちた)汚泥を汚泥槽に貯留する手法が知られている。

0005

沈殿槽に処理水槽と汚泥槽の両方を付属させてユニット化するにあたり、図3に示すように、処理水槽3、沈殿槽1及び汚泥槽2が同一直線上に位置するように配置した場合、ユニット設置スペースが大きくなるという問題があった。

先行技術

0006

特開2002−126406号公報
国際公開第2014/038537号

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、ユニット化された沈殿槽、処理水槽及び汚泥槽を備え、設置スペースを抑えた凝集沈殿装置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

0008

本発明の凝集沈殿装置は、スラッジブランケットの下部に被処理水を導入し、該スラッジブランケットを上向流で通過させて処理水を得る沈殿槽と、該処理水を貯留する処理水槽と、該沈殿槽から排出される、前記スラッジブランケットの上面部からの汚泥を貯留する汚泥槽と、を備え、該処理水槽及び該汚泥槽が、該沈殿槽に連結されて一体化された凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の平面視において、該沈殿槽の軸心位置C1と該処理水槽の軸心位置C3とを結ぶ線分と、該沈殿槽の軸心位置C1と該汚泥槽の軸心位置C2とを結ぶ線分とがなす角度θが75°〜150°であることを特徴とするものである。

0009

なお、本発明において「槽の軸心」とは、槽の平面図において面積中心位置を表すものである。例えば、槽が円筒形である場合、槽の軸心と槽の中心とは合致する。

0010

本発明の一態様に係る凝集沈殿装置は、前記処理水槽の底面が、前記沈殿槽の底面より高い位置にあり、該処理水槽の下方にバルブ及び/又は配管が設けられている。

0011

本発明の一態様に係る凝集沈殿装置は、前記汚泥槽の底面が、前記沈殿槽の底面より高い位置にあり、該汚泥槽の下方にバルブ及び/又は配管が設けられている。

0012

本発明の一態様に係る凝集沈殿装置は、前記処理水槽と前記汚泥槽との間にメンテナンス用ステップが設けられている。

発明の効果

0013

本発明では、処理水槽及び汚泥槽が沈殿槽に連結されて一体化されており、沈殿槽の軸心位置と処理水槽の軸心位置とを結ぶ線分と、沈殿槽の軸心位置と汚泥槽の軸心位置とを結ぶ線分とがなす角度が75°〜150°となっているため、沈殿槽、処理水槽及び汚泥槽がユニット化された凝集沈殿装置の設置スペースを抑えることができる。

図面の簡単な説明

0014

実施の形態に係る凝集沈殿装置の上面図である。
図1のII-II線での断面図である。
比較例1による凝集沈殿装置の上面図である。
比較例2による凝集沈殿装置の上面図である。

0015

以下、図1及び図2を参照して本発明の実施の形態について説明する。

0016

本実施の形態に係る凝集沈殿装置は、沈殿槽1、汚泥槽2、及び処理水槽3を備える。汚泥槽2及び処理水槽3は沈殿槽1に隣接して設置され、沈殿槽1、汚泥槽2、及び処理水槽3はユニット化(一体化)されている。

0017

沈殿槽1は、槽体10と、槽体10内の下部(底部近傍)に設置された原水導入部12と、槽体10に設けられた撹拌装置14と、スラッジブランケット5を通り抜ける際に除濁された処理水(上澄水)を取り出すトラフ16等を有する。

0018

槽体10の周壁部10aは円筒形であり、軸心線方向を鉛直方向としている。この槽体10の軸心位置C1は、該円筒の中心位置である。槽体10の底面10bの周縁にはテーパ部10cの下端連なり、テーパ部10cの上端は周壁部10aの下端に連なっている。テーパ部10cは、下側ほど小径となっている。テーパ部10cの水平面に対する仰角は50°〜70°程度であることが好ましい。

0019

撹拌装置14は、モータ等の駆動機14aと、槽体10の軸心部に鉛直に配置され、駆動機14aによって回転駆動される回転軸14bと、回転軸14bの最下端に取り付けられた第1撹拌体14cと、それよりも上位に取り付けられた第2及び第3撹拌体14d,14eとを有する。撹拌体14c、14d、14eは回転軸14bから放射方向に延在する少なくとも1つの羽根よりなるパドル翼である。例えば、回転軸14bから放射4方向に羽根が延在する。

0020

撹拌体14cは原水導入部12の下側、例えば底面10bの直上に配置されている。撹拌体14d,14eは原水導入部12よりも上側に配置されている。最上位の撹拌体14eは、後述する流出口18の下縁よりも下位に位置している。撹拌体14d、14eの旋回直径は、槽体10の円筒部分の内径(直径)D1の50〜95%程度であることが好ましい。攪拌体14cの旋回直径は、槽体10の底面10bの直径D4の80〜95%程度であることが好ましい。

0021

槽体10の周壁部10aの上下方向中間部ないしそれよりも若干上位に、汚泥(スラッジブランケット5中のフロック)が流出する流出口18が設けられている。汚泥槽2は、流出口18を介して槽体10内に連通しており、流出口18から流出した汚泥を貯留する。

0022

汚泥槽2は、槽体20と、槽体20内に貯留されて濃縮された汚泥を排出する配管22とを備えている。槽体20は、円筒の一部が沈殿槽1の周壁部10aにより欠けた形状となっており、水平断面円弧状の周壁部20aと、底面20bとを有する。

0023

周壁部20aの円周方向両端部は、沈殿槽1の周壁部10aに連結されている。底面20bは、周壁部20aの下縁部、及び沈殿槽1の周壁部10aに連結され、汚泥槽2の下方を閉塞している。

0024

流出口18から流出した汚泥は、沈殿槽1の周壁部10aと、汚泥槽2の周壁部20a及び底面20bとで囲まれた空間内に貯留される。濃縮汚泥を排出する配管22の一端は、底面20bに接続されている。

0025

汚泥槽2の底面20bは、沈殿槽1の底面10bよりも上下方向に高い位置にある。そのため、凝集沈殿装置を設置した際に汚泥槽2の下方には空間が形成され、この空間に配管22やバルブ(図示略)等を配設できる。

0026

沈殿槽1のトラフ16は、槽体10の上部かつ内周縁部に設けられている。トラフ16は、槽体10の周壁部10aから内側に水平方向に延出する底面16aと、底面16aの先端から上方に起立する円筒形の周壁部16bとを有する。槽体10内の処理水の水面が上昇し、周壁部16bの上縁を超えると、処理水がトラフ16に流れ込む。

0027

槽体10の周壁部10aには、トラフ16内の処理水を流出させるための流出口19が設けられている。流出口19は、トラフ16の底面16aと同程度又は若干上位に形成される。処理水槽3は、流出口19を介してトラフ16内に連通しており、流出口19から流出した処理水を貯留する。

0028

処理水槽3は、槽体30と、槽体30内に貯留されている処理水を排出する配管31〜33とを備えている。槽体30は、円筒の一部が沈殿槽1の周壁部10aにより欠けた形状となっており、水平断面が円弧状の周壁部30aと、底面30bとを有する。

0029

周壁部30aの円周方向両端部は、沈殿槽1の周壁部10aに連結されている。底面30bは、周壁部30aの下縁部、及び沈殿槽1の周壁部10aに連結され、処理水槽3の下方を閉塞している。

0030

流出口19から流出した処理水は、沈殿槽1の周壁部10aと、処理水槽3の周壁部30a及び底面30bとで囲まれた空間内に貯留される。処理水を排出する配管31の一端は、底面30bに接続されている。

0031

配管31の他端部は、配管32と配管33とに分岐している。配管33は原水導入部12に接続されている。配管32には弁34が設けられ、配管33には弁35が設けられている。弁35を開くことで、原水導入部12を介して処理水を沈殿槽1へ返送し、処理水が循環できるようになっている。このように、処理水の一部を循環ライン(本実施形態では配管31と配管33とで構成)を介して沈殿槽1に返送できるように構成するのが好ましい。

0032

処理水槽3の底面30bは、沈殿槽1の底面10bよりも上下方向に高い位置にある。そのため、凝集沈殿装置を設置した際に処理水槽3の下方には空間が形成され、この空間に配管31〜33や弁34、35等を配設できる。

0033

沈殿槽1の軸心位置C1と汚泥槽の軸心位置C2とを結ぶ線分と、沈殿槽1の軸心位置C1と処理水槽3の軸心位置C3とを結ぶ線分とがなす角度(交差角度)θは75°〜150°であることが好ましく、90°〜120°であることがより好ましい。

0034

角度θが75°〜150°となるように、沈殿槽1に汚泥槽2及び処理水槽3を連結することで、凝集沈殿装置の設置スペースSの面積を抑えることができる。また、汚泥槽2の底面20b及び処理水槽3の底面30bを、沈殿槽1の底面10bより高い位置とし、汚泥槽2及び処理水槽3の下方のスペースに配管や弁を配設することで、凝集沈殿装置をより省スペース化することができる。

0035

沈殿槽1の槽体10の高さH1が、1500〜2300mmである場合、汚泥槽2の槽体20の高さH2は、H1の50〜70%程度であることが好ましい。処理水槽3の槽体30の高さH3は、H1の50〜70%程度であることが好ましい。

0036

沈殿槽1の底面10bから汚泥槽2の底面20bまでの高さH4は、H1の20〜50%程度であることが好ましい。沈殿槽1の底面10bから処理水槽3の底面30bまでの高さH5は、H1の20〜50%程度であることが好ましい。

0037

沈殿槽1の平面積A1を0.2〜7m2とした場合、汚泥槽2の平面積A2はA1の10〜40%程度が好ましく、処理水槽3の平面積A3はA1の10〜40%程度が好ましい。

0038

沈殿槽1の周壁部10aにおける直径D1が500〜3000mmである場合、汚泥槽2の最大直径D2は、D1の30〜70%程度が好ましく、処理水槽3の最大直径D3は、D1の30〜70%程度であることが好ましい。沈殿槽1の軸心位置C1と汚泥槽2の軸心位置C2との間隔L2は、D1の50〜80%程度が好ましい。沈殿槽1の軸心位置C1と処理水槽3の軸心位置C3との間隔L3は、D1の50〜80%程度であることが好ましい。

0039

図1に示すように、汚泥槽2と処理水槽3との間にメンテナンス用のステップ4を設けてもよい。この場所にステップ4を設けることで、1つのステップ4で、沈殿槽1、汚泥槽2及び処理水槽3の3つの槽の内部の様子(汚泥界面の上昇、汚泥の浮上、処理水の濁り水位上昇など)を確認することができ、メンテナンス性が向上する。

0040

上記実施の形態において、槽体10はテーパ部10cを省略した円筒形であってもよい。また、処理水槽3の上面30bを省略し、上方を開放した構成としてもよい。

0041

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

0042

[実施例1]
図1図2に示す凝集沈殿装置において、沈殿槽1の軸心C1からみた汚泥槽の軸心C2の方向と、沈殿槽1の軸心C1からみた処理水槽3の軸心C3の方向とがなす角度θを90°として、設置スペースSの面積を算出した。

0043

槽サイズ等の条件は以下の通りである。
沈殿槽1内径D1:1000mm
汚泥槽2の最大内径D2:500mm
処理水槽3の最大内径D3:500mm
メンテナンス用ステップ4のサイズ:幅400mm×奥行200mm
沈殿槽1の軸心位置C1と汚泥槽2の軸心位置C2との間隔L2:620mm
沈殿槽1の軸心位置C1と処理水槽3の軸心位置C3との間隔L3:620mm

0044

設置スペースSの面積は1.71m2であった。

0045

[実施例2]
角度θを75°とした以外は実施例1と同じとした。設置スペースSの面積は1.60m2であった。

0046

[実施例3]
角度θを150°とした以外は実施例1と同じとした。設置スペースSの面積は1.75m2であった。

0047

[比較例1]
図3に示すように、角度θを180°とした。また、2台のメンテナンス用ステップ4を準備し、汚泥槽2と処理水槽3のそれぞれに対して配置した。それ以外は実施例1と同じとした。設置スペースSの面積は1.81m2であった。

0048

[比較例2]
図4に示すように、汚泥槽2と処理水槽3とを最大限近付けて配置し、角度θを50°とした。また、汚泥槽2及び処理水槽3のメンテナンス用と、沈殿槽1のメンテナンス用の2台のステップ4を配置した。それ以外は実施例1と同じとした。設置スペースSの面積は1.88m2であった。

実施例

0049

実施例1〜3は比較例1,2よりも設置スペースSの面積が小さかった。また、実施例1〜3は、メンテナンス用のステップ4が1台で済み、一度に全ての槽の内部を確認できるので、メンテナンス性が良い。

0050

1沈殿槽
2汚泥槽
3処理水槽
4 ステップ
5スラッジブランケット
10,20,30槽体
12原水導入部
14攪拌装置
16 トラフ

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