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技術 集水トラフおよび該集水トラフを備えた浄水設備

出願人 月島機械株式会社
発明者 大島武雄今川洋介中川智之
出願日 2016年9月28日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-189200
公開日 2018年4月5日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-053502
状態 特許登録済
技術分野 上水用取水集水配水 物理的水処理
主要キーワード 両仕切り壁 導水配管 越流式 三角堰 集水樋 長方形板 集水トラフ 水跳ね
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(2018年4月5日)のものです。
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図面 (5)

課題

処理水の全量に紫外線照射して満遍なく確実な殺菌を行う。

解決手段

長手方向に延びる側壁部2に集水口2aが設けられるとともに長手方向の一端側の端壁部3Aには排出口3aが設けられた状のトラフ本体1を備え、トラフ本体1内には、長手方向の他端側の端壁部3Bと間隔をあけるとともに長手方向に延びて長手方向の一端側の端壁部3Aに接続され、このトラフ本体1内を集水口2aに連通する集水部6と排出口3aに連通する導水部7に仕切仕切り壁5が設けられており、この導水部7には、排出口3aから排出される処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置8が設けられている。

概要

背景

例えば、浄水場においては、厚生労働省の「クリプトスポリジウム対策指針健水発第0330005号(平成19年3月30日)」に基づき、クリプトスポリジウムを殺菌するために浄水紫外線照射する紫外線照射装置を設置する必要がある。このような紫外線照射装置としては、浄水が流通する導水配管紫外線ランプを浸漬した内照式照射装置と、処理槽集水樋の上部から紫外線ランプを浸漬する開水路型の照射装置があり、浄水設備においては主に内照式の照射装置が用いられているが、例えば特許文献1には、U字型に多数のノッチ三角堰)を切った集水樋の上部に支持脚を介して浮かせた状態で大気中から紫外線を照射するように紫外線ランプを設けた水処理装置が記載されている。

概要

処理水の全量に紫外線を照射して満遍なく確実な殺菌を行う。長手方向に延びる側壁部2に集水口2aが設けられるとともに長手方向の一端側の端壁部3Aには排出口3aが設けられた樋状のトラフ本体1を備え、トラフ本体1内には、長手方向の他端側の端壁部3Bと間隔をあけるとともに長手方向に延びて長手方向の一端側の端壁部3Aに接続され、このトラフ本体1内を集水口2aに連通する集水部6と排出口3aに連通する導水部7に仕切仕切り壁5が設けられており、この導水部7には、排出口3aから排出される処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置8が設けられている。

目的

本発明は、このような背景の下になされたもので、処理水の全量に紫外線を照射して満遍なく確実な殺菌を行うことが可能な集水トラフ、および該集水トラフを備えた浄水設備を提供する

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

長手方向に延びる側壁部に集水口が設けられるとともに上記長手方向の一端側の端壁部には排出口が設けられた状のトラフ本体を備え、上記トラフ本体内には、上記長手方向の他端側の端壁部と間隔をあけるとともに該長手方向に延びて上記長手方向の一端側の端壁部に接続され、このトラフ本体内を上記集水口に連通する集水部と上記排出口に連通する導水部に仕切仕切り壁が設けられており、上記導水部には、上記排出口から排出される処理水紫外線照射する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする集水トラフ

請求項2

上記仕切り壁は、上記トラフ本体の底板部に立設されて接続されていることを特徴とする請求項1に記載の集水トラフ。

請求項3

一対の上記仕切り壁が、上記排出口を間にして上記長手方向の一端側の端壁部に接続されていることにより上記導水部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の集水トラフ。

請求項4

1つの上記仕切り壁が上記長手方向の一端側の端壁部に接続されていて、この1つの仕切り壁と上記トラフ本体の1つの上記側壁部とにより上記導水部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の集水トラフ。

請求項5

上記長手方向において上記導水部が設けられた部分においては、上記仕切り壁が上記長手方向の他端側の端壁部と間隔をあけた部分に対して、上記トラフ本体の2つの上記側壁部の間隔が幅広となっていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の集水トラフ。

請求項6

上記仕切り壁は、上記トラフ本体の底板部に対向して該トラフ本体の2つの上記側壁部に接続されており、この仕切り壁よりも下方に上記集水口と連通する上記集水部が設けられるとともに、該仕切り壁よりも上方に上記排出口と連通する上記導水部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の集水トラフ。

請求項7

上記紫外線照射装置は、上記導水部に流入する上記処理水の水面の上方に間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載の集水トラフ。

請求項8

請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載の集水トラフが浄水沈殿池における浄水流出部に設置されていることを特徴とする該集水トラフを備えた浄水設備

技術分野

0001

本発明は、浄水場等の浄水設備沈殿池における浄水流出部に設置される集水トラフ、および該集水トラフを備えた浄水設備に関するものである。

背景技術

0002

例えば、浄水場においては、厚生労働省の「クリプトスポリジウム対策指針健水発第0330005号(平成19年3月30日)」に基づき、クリプトスポリジウムを殺菌するために浄水に紫外線照射する紫外線照射装置を設置する必要がある。このような紫外線照射装置としては、浄水が流通する導水配管紫外線ランプを浸漬した内照式照射装置と、処理槽集水樋の上部から紫外線ランプを浸漬する開水路型の照射装置があり、浄水設備においては主に内照式の照射装置が用いられているが、例えば特許文献1には、U字型に多数のノッチ三角堰)を切った集水樋の上部に支持脚を介して浮かせた状態で大気中から紫外線を照射するように紫外線ランプを設けた水処理装置が記載されている。

先行技術

0003

特開2000−296392号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、この特許文献1に記載された水処理装置では、集水樋のような集水手段等の内壁面における微生物繁殖や、微生物の繁殖により助長される上記ノッチ等への付着物による閉塞を防ぐために紫外線照射装置が設けられていて、紫外線ランプはノッチが切られただけの単なる断面U字型の樋の上部に支持されているだけであり、例えば排水口に近い箇所から処理水が流入してショートパスした場合には、処理水の全量に紫外線を照射することができなくなって、クリプトスポリジウムを満遍なく確実に殺菌することが困難となるおそれがある。

0005

本発明は、このような背景の下になされたもので、処理水の全量に紫外線を照射して満遍なく確実な殺菌を行うことが可能な集水トラフ、および該集水トラフを備えた浄水設備を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の集水トラフは、長手方向に延びる側壁部に集水口が設けられるとともに上記長手方向の一端側の端壁部には排出口が設けられた樋状のトラフ本体を備え、上記トラフ本体内には、上記長手方向の他端側の端壁部と間隔をあけるとともに該長手方向に延びて上記長手方向の一端側の端壁部に接続され、このトラフ本体内を上記集水口に連通する集水部と上記排出口に連通する導水部に仕切仕切り壁が設けられており、上記導水部には、上記排出口から排出される処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする。また、本発明の浄水設備は、このような集水トラフが浄水の沈殿池における浄水流出部に設置されていることを特徴とする。

0007

このように構成された集水トラフにおいて、トラフ本体の側壁部に設けられた集水口から集水部に流入した浄水等の処理水は、この集水部とトラフ本体の一端側の端壁部に設けられた排出口に連通する導水部とが、この一端側の端壁部に接続されてトラフ本体の長手方向に延びる仕切り壁によって仕切られているので、仕切り壁が端壁部と間隔をあけたトラフ本体の長手方向他端側に流下する。さらに、こうして長手方向他端側に流下した処理水は、この他端側の端壁部と仕切り壁の間から導水部に流れ込み、この導水部の一端側の端壁部に設けられた排出口から排水される。

0008

従って、集水口から集水部に流入した処理水は、そのまま排出口にショートパスして排出されることはなく、この集水部を上述のように長手方向の他端側に一旦流下した後に、導水部に導かれてから排出される。そして、上記構成の集水トラフでは、この導水部に上記紫外線照射装置が設けられているので、こうして導水部に導かれた処理水の全量に対して紫外線を照射することができ、例えば上記構成の浄水設備においては、浄水を満遍なく確実に殺菌することが可能となる。

0009

上記仕切り壁は、上記トラフ本体の底板部に立設されて接続されていてもよい。この仕切り壁に仕切られたトラフ本体内の空間のうち、上記集水口に連通する部分が集水部となり、排出口に連通する部分が導水部となる。なお、本発明において「接続」とは、トラフ本体や仕切り壁が金属材料により形成されている場合には、板状の側壁部や端壁部、底板部が溶接等によって接合されたり、折り曲げ等により一体成形されたりして接続部から処理水が漏れない状態で連結されていることを意味し、またトラフ本体や仕切り壁が樹脂等により形成されている場合は、板状の側壁部や端壁部、底板部が接着によって接合されたり一体成形されたりして、やはり接続部から処理水が漏れない状態で連結されていることを意味する。さらに、仕切り壁が「長手方向の他端側の端壁部と間隔をあける」とは、以下に記載する実施形態のように実際に仕切り壁が他端側の端壁部と間隔をあけている場合以外に、仕切り壁の他端側に貫通孔スリットが開けられている場合も含む。

0010

また、このように仕切り壁をトラフ本体の底板部に立設して接続する場合には、対向する一対の上記仕切り壁を、上記排出口を間にして上記長手方向の一端側の端壁部に接続することによって上記導水部を形成することにより、トラフ本体の2つの側壁部に集水口を設けることができるので、効率的である。ただし、1つの上記仕切り壁を上記長手方向の一端側の端壁部に接続して、この1つの仕切り壁と上記トラフ本体の1つの上記側壁部とにより上記導水部を形成してもよい。さらに、仕切り壁を底板部に立設した場合には、上記長手方向において上記導水部が設けられた部分においては、上記仕切り壁が上記長手方向の他端側の端壁部と間隔をあけた部分に対して、上記トラフ本体の2つの上記側壁部の間隔を幅広とすることにより、導水部を設けることによって排出口の大きさが減少するのを抑えることができる。

0011

一方、上記仕切り壁は、上記トラフ本体の底板部に対向して該トラフ本体の2つの上記側壁部に接続されており、この仕切り壁よりも下方に上記集水口と連通する上記集水部が設けられるとともに、該仕切り壁よりも上方に上記排出口と連通する上記導水部が設けられていてもよい。この場合には、仕切り壁の下方に設けられた集水部に流入した処理水が水位の上昇によって仕切り壁と長手方向他端側との間隔から仕切り壁上方の導水部に流れ込み、排出口から排水される。

0012

また、これらのいずれの場合においても、上記紫外線照射装置は、上記導水部に流入する上記処理水の水面の上方に間隔をあけて設けられていることが望ましい。これにより、紫外線ランプを処理水の排水中に浸漬する内照式の照射装置に対し、ランプの表面を洗浄するワイパーが不要となるとともに、ランプ破損時のガラスや水銀等の排水への混入対策も容易となる。

発明の効果

0013

以上説明したように、本発明によれば、トラフ本体から排水される処理水の全量に紫外線を照射することができ、処理水を満遍なく確実に殺菌することが可能となる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の第1の実施形態を示す(a)斜視図、(b)平面図、(c)図(b)におけるZZ断面図である。
本発明の第2の実施形態を示す平面図である。
本発明の第3の実施形態を示す平面図である。
本発明の第4の実施形態を示す(a)側断面図、(b)図(a)におけるZZ断面図である。

実施例

0015

図1は本発明の集水トラフの第1の実施形態を示すものであり、この実施形態の集水トラフは、平面視に長方形箱形をなすトラフ本体1を備えている。すなわち、このトラフ本体1は、該トラフ本体1の長手方向(図1(b)において左右方向)に平行に延びて幅方向図1(a)において上下方向。図1(c)においては左右方向)に一定の間隔で互いに対向した2つの長方形板状の側壁部2と、上記幅方向に平行に延びて上記長手方向に対向し、その幅方向の両端縁が上記側壁部の長手方向の両端縁に垂直に接続される2つの長方形板状の端壁部3A、3Bと、これら2つずつの側壁部2および端壁部3A、3Bの下端縁周縁が接続されて上記長手方向に延びるやはり長方形板状の底板部4とを有しており、トラフ本体1の上部は開放されている。

0016

上記2つの側壁部2には、底板部4から一定の高さの位置に、上記長手方向に等間隔に並ぶ複数の集水口2aが形成されており、これらの集水口2aから上記沈殿池の浄水流出部に流出した浄水等の処理水がトラフ本体1内に流入する。なお、集水口2aは円形、または三角形四角形などの多角形の孔、スリット等の他、三角堰、四角積などの越流式でも構わない。また、2つの端壁部3A、3Bのうち長手方向の一端側(図(a)において右下側。図(b)においては右側)の端壁部3Aには、本実施形態ではその上記幅方向の中央部に排出口3aが形成されており、トラフ本体1内に集水された上記処理水は、この排出口3aから排出される。本実施形態における排出口3aは、上記一端側の端板部3の幅方向の中央部全体を方形に除去したように形成されており、すなわちこの一端側の端板部3は、両側壁部2の一端側の端縁から幅方向内側に延びる部分が残された状態とされている。

0017

そして、この長手方向一端側の端壁部3Aにおける排出口3aの外縁には、本実施形態では一対の長方形板状の仕切り壁5が排出口3aを間にして、上記底板部4に立設されて接続されるとともに上記一端側の端壁部3Aにも垂直に接続されて、長手方向他端側(図(a)において左上側。図(b)においては左側)に延びるように設けられている。この仕切り壁5も、本実施形態では長方形の板状に形成されて底板部4に垂直に立設されており、その底板部4からの高さは側壁部2の高さと略等しくされていて、一対の仕切り壁5は互いに平行かつ側壁部2とも平行に他端側に延びている。

0018

ただし、この仕切り壁5は、長手方向の他端側の端壁部3Bには接続されておらず、この他端側の仕切り壁5の端縁は他端側の端壁部3Bと間隔をあけている。なお、本実施形態では、一対の仕切り壁5の他端側の端縁と他端側の端壁部3Bとの長手方向の間隔は互いに等しい。また、図1(a)および(b)では、仕切り壁5の長手方向一端側の端縁は、一端側の端板部3の上述のように方形に除去された部分の幅方向内側を向く端縁に接続されているが、例えば一対の仕切り壁5とその間の底板部4とを長手方向一端側に突き出すように樋状に延長してもよい。

0019

従って、これらの仕切り壁5とその外側の側壁部2との間の空間は上記集水口2aに連通することになり、この空間が本実施形態における集水部6とされる。また、これらの仕切り壁5同士の間の空間は排出口3aに連通することになり、この空間が本実施形態における導水部7とされる。そして、このうち導水部7には、この導水部7を通って排出口3aから排出される処理水の排水に紫外線を照射して殺菌する紫外線照射装置8が設けられている。

0020

この紫外線照射装置8は、例えば蛍光管形の紫外線ランプ8aによって紫外線を照射するもので、この紫外線ランプ8aの長手方向をトラフ本体1の長手方向に合わせ、1または複数本の紫外線ランプ8aがトラフ本体1の幅方向に並ぶようにして、下向きに開口した箱状のホルダ8bに取り付けられて保持され、上記導水部7を流れる処理水の水面から50mm〜300mmの間隔をあけて上方に支持されている。紫外線ランプ8aとしては低圧ランプ中圧ランプ、あるいはUV−LED等が使用可能であり、必要に応じて紫外線ランプ8aと導水部7の処理水の水面との間に紫外線透過性の高い石英板等を配置して、水跳ねした処理水が紫外線ランプ8aに付着しないようにしてもよい。また、紫外線ランプ8aはトラフ本体1の長手方向に並ぶように設置してもよい。

0021

このように構成された集水トラフは、例えば本発明の一実施形態の浄水設備において浄水の沈殿池における浄水流出部に、この沈殿池の水位Hが集水口2aと側壁部2の上端縁との間に位置するように底板部4側が浸漬されて設置される。1日当たり浄水処理量が20000m3程度の浄水設備において、トラフ本体1の幅が0.3m〜0.4m、高さが0.35m〜0.45m、長さが2.5m〜5.0mの集水トラフであれば、1基当たり処理水流量は1日当たり1500m3〜2000m3程度であり、紫外線ランプ8aとして低圧ランプ4本〜6本を備えた12基〜16基程度の複数の集水トラフを1つの浄水設備に設置すればよい。なお、紫外線照射量はクリプトスポリジウムを不活性化する10mJ/cm2以上とされ、例えば特許第5752636号公報に記載されているようにトラフ本体1内の処理水に次亜塩素酸塩を添加して紫外線を照射することにより促進酸化を行ってもよい。

0022

こうして浄水設備の浄水沈殿池における浄水流出部等に設置された上記構成の集水トラフにおいて、浄水等の処理水は、図1破線で示すようにトラフ本体1の側壁部2に設けられた集水口2aから仕切り壁5との間の集水部6に流入するが、この集水部6とトラフ本体1の一端側の端壁部3Aに設けられた排出口3aに連通する導水部7とが、上記仕切り壁5によって仕切られているので、仕切り壁5が配設された部分の集水部6に流入した処理水は、図1(b)に示すように他端側の端壁部3Bと間隔をあけたトラフ本体1の長手方向他端側に流下する。そして、このように長手方向他端側に流下した処理水は、この他端側の端壁部3Bと仕切り壁5の間から導水部7に流れ込み、この導水部7の一端側に開口した排出口3aから排水される。

0023

すなわち、集水口2aから集水部6に流入した処理水は、そのまま排出口3aにショートパスして排水されるようなことはなく、この集水部6を長手方向の他端側に一旦流下した後に導水部7に導かれて排水される。そして、この導水部7には紫外線照射装置8が設けられているので、こうして導水部7に導かれた処理水の全量に対して紫外線を照射することができ、例えばこのような集水トラフを備えた浄水設備においては、浄水に満遍なく十分に紫外線を照射して確実な浄水の殺菌を図ることが可能となる。

0024

また、本実施形態では、上記仕切り壁5が、トラフ本体1の底板部4に立設されて接続されている。このように仕切り壁5を底板部4に立設して接続した場合、導水部7における処理水の水深は処理水の水面から底板部4までの深さそのものとなるが、特に本実施形態の浄水設備のように集水トラフが設置されるのが浄水の沈殿池の浄水流出部である場合には、処理水である浄水の紫外線透過率が常時95%以上と清澄であって紫外線照射損失が少ないため、底板部4直上の処理水にも満遍なく紫外線を照射して確実に殺菌することが可能となる。

0025

さらに、本実施形態では、こうして底板部4に立設された仕切り壁5が一対、排出口3aを間に対向してトラフ本体1の長手方向一端側の端壁部3Aに接続されていて、これら一対の仕切り壁5の間に導水部7が形成されるとともに、両仕切り壁5とその外側の側壁部2との間に集水部6が形成されている。このため、トラフ本体1の2つの側壁部2にそれぞれ集水口2aを形成することができるので、効率的に処理水を集水することが可能となる。

0026

さらにまた、本実施形態では、紫外線照射装置8が導水部7に流入する処理水の水面の上方に間隔をあけて設けられているので、紫外線ランプを処理水の排水中に浸漬する内照式の照射装置と比べて、処理水中の混濁物が紫外線ランプ8aに付着することがなく、紫外線ランプ8aの表面を洗浄するワイパーが不要となるとともに、紫外線ランプ8aの交換等のメンテナンスも容易であり、さらにランプ破損時のガラスや水銀等の排水への混入対策も容易となる。ただし、本発明は、紫外線ランプを導水部7に浸漬する内照式紫外線照射装置を用いた集水トラフに適用することも可能である。

0027

一方、この第1の実施形態の集水トラフでは、トラフ本体1が長方形箱形であって、2つの側壁部2がトラフ本体1の全長に亙って一定の間隔で平行に延びており、これらの側壁部2の間に一対の仕切り壁5が底板部4に立設されているが、排出口3aの大きさを単なる樋状の集水トラフと同じとするには、トラフ本体1の全体の幅を大きくしなければならない。そこで、排出口3aの大きさを確保しつつトラフ本体1全体が幅広となるのを防ぐには、図2に示す第2の実施形態のように、トラフ本体1の長手方向において上記導水部7が設けられた部分だけ、仕切り壁5が長手方向の他端側の端壁部3Bと間隔をあけた部分に対して、トラフ本体1の2つの側壁部2の間隔を幅広とすればよい。また、両仕切り壁5の間隔を広げることで、導水部7に流入する処理水の流速の低減および水深を浅くすることが可能となり、処理水への十分な紫外線照射時間及び紫外線強度を確保することができ、より効率的な殺菌が可能となる。

0028

また、これら第1、第2の実施形態では、一対の仕切り壁5が底板部4に立設されているが、例えば図3に示す第3の実施形態のように1つの仕切り壁5を2つの側壁部2の間に立設して、トラフ本体1の長手方向においてこの仕切り壁5が設けられた部分では、一方の側壁部2だけに集水口2aを形成するとともに、他方の側壁部2には集水口2aを設けず、この他方の側壁部2と仕切り壁5との間の長手方向一端側の端壁部3Aに排出口3aを設けるようにしてもよい。従って、この第3の実施形態では、上記一方の側壁部2と仕切り壁5の間の部分が集水部6となり、上記他方の側壁部2と仕切り壁5の間の部分が導水部7となる。

0029

さらに、これら第1ないし第3の実施形態では、いずれも仕切り壁5が底板部4に立設されて接合されているが、図4に示す第4の実施形態のように、仕切り壁5がトラフ本体1の底板部4に対向して2つの側壁部2に接続され、この仕切り壁5よりも下方に上記集水口2aと連通する集水部6が設けられるとともに、仕切り壁5よりも上方に排出口3aと連通する導水部7が設けられていてもよい。すなわち、側壁部2の集水口2aは仕切り壁5よりも下側に形成され、排出口3aは長手方向一端側の端壁部3Aの仕切り壁5が接続された部分を下端縁としてこれよりも上側に形成される。

0030

このような第4の実施形態では、仕切り壁5の下方の集水部6に流入した処理水がその水位の上昇によって仕切り壁5と長手方向他端側の端壁部3Bとの間隔から仕切り壁5上方の導水部7に流れ込み、長手方向一端側の端壁部3Aの排出口3aから排水されるが、図4に示すように導水部7における処理水(排水)表面から仕切り壁5までの処理水の水深を浅くすることができるので、さらに満遍なく紫外線照射装置8から処理水に紫外線を照射して一層確実な殺菌を図ることが可能となる。なお、これら第2ないし第4の実施形態において、第1の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。

0031

1トラフ本体
2側壁部
2a集水口
3A トラフ本体1の長手方向一端側の端壁部
3B トラフ本体1の長手方向他端側の端壁部
3a 排出口
4底板部
5仕切り壁
6集水部
7導水部
8 紫外線照射装置

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