(57)【要約】【課題】傾斜沈降装置に流入する原水流量の偏りを抑えて短絡流を防止し、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性を向上させる。【解決手段】沈殿池１は、沈殿池１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傾斜沈降装置３と、傾斜沈降装置３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、傾斜沈降装置３の流入側の下面３ａにおける上流側領域Ａに配設された開閉可能な複数の羽根部１２を配列させた整流部材１０と、を備えた。整流部材１０は、羽根部１２と、羽根部１２を開閉させる支軸１４と、羽根部１２及び次の支軸１４の間に形成された隙間とを有する。支軸１４と羽根部１２は長手方向に複数配列されている。【選択図】図１
2020121292.tif 000002
【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傾斜沈降装置と、
前記傾斜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、
前記傾斜沈降装置の流入側の面における上流側領域に開閉可能な複数の羽根部を配列させた整流部材と、
を備えたことを特徴とする沈殿池。 
【請求項２】
複数の前記羽根部の間に原水の通過を許容する隙間が形成されている請求項１に記載された沈殿池。
【請求項３】
前記羽根部には孔部が形成されている請求項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、例えば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、沈澱池には、例えば図６に示すように、沈殿池１００の上部に設けた集水トラフ１０６の下方に傾斜沈降装置１０２を備えたものが知られている。この傾斜沈降装置１０２は多数の傾斜管（傾斜板）１０４から構成され、沈殿池１００内の上流側から下流側まで設けられている。集水トラフ１０６と傾斜沈降装置１０２の間の上澄み層１０３には複数の阻流板１０５が一定の間隔で設けられ、複数の区画に仕切られている。
沈殿池１００の上流側には整流壁１０７が設けられており、この整流壁１０７の流入孔１０７ａを通過した原水が傾斜沈降装置１０２を介して集水トラフ１０６に流入するようになっている。
【０００３】
また、例えば特許文献１に記載された上向流式傾斜沈殿池では、上向流式の傾斜装置は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仕切っている。これにより、沈殿池内の比較的低い温度の原水に対して比較的高い温度の原水が混入した場合に、高い温度の原水は低い温度の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。
しかし、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】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
ところで、沈殿池に流入する原水が傾斜沈降装置の流入側の面から各傾斜管に流入する際、傾斜沈降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の方が原水の流れが早いため、上流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こととなる。このように傾斜沈降装置に均等に流入しないで、上流側つまり近いところに原水がより多く流れ込むといった、いわゆる短絡流が発生する。この場合、上流側領域では短絡流のためフロックを十分沈降できず、沈降されないフロックが集水トラフ７に流入するおそれがあった。
【０００６】
しかも、特許文献１に記載された上向き流傾斜沈殿池のように、傾斜沈降装置の上面に位置する上澄み層で各傾斜管または各傾斜板のピッチ毎に阻流板を配設しても、それだけでは短絡流を十分抑制できず、原水に含まれるフロックが集水トラフに侵入することを防止できなかった。また、傾斜沈降装置の流出側に流出する流速の速い短絡流が阻流板で遮られて下向流となるため、原水の処理性が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、傾斜沈降装置に流入する原水流量の偏りを抑えて短絡流を防止し、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性を向上させ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】
【０００８】
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傾斜沈降装置と、傾斜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、傾斜沈降装置の流入側の面における上流側領域に開閉可能な複数の羽根部を配列させた整流部材と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、傾斜沈降装置の流入側の面における上流側領域に流入する原水の流入量を、開閉可能な複数の羽根部を配列させた整流部材によって規制することで流入側の面の上流側領域及び下流側領域から均等に傾斜沈降装置に原水を流入させることができるため、上流側領域で傾斜沈降装置に原水の短絡流が流入することを抑制できて、沈降されないフロックが傾斜沈降装置の流出側から集水トラフに流入することを抑制でき、原水の処理性を向上させることができる。
また、原水の流入量やトラフ量が多い場合や流速が高い場合には、複数の羽根部を適宜角度開放作動させて上流側領域での流入量を増大させ、残りの原水は羽根部に流入を規制されて下流側領域に回るため下流側領域での流入量も増大させることができて、原水が傾斜沈降装置に均等に流入する。
【０００９】
また、複数の羽根部の間に原水の通過を許容する隙間が形成されていることが好ましい。
原水が傾斜沈降装置の上流側領域に流入する際、整流部材における複数の羽根部の隙間を通る原水は上流側領域に流入し、複数の羽根部に流入を阻止された原水は下流側領域に移動して流入するため傾斜沈降装置の下流側領域から流入する原水の流量が増大する。そのため、原水は傾斜沈降装置の流入側の面に均等に流入する。
【００１０】
また、羽根部には孔部が形成されていてもよい。
原水が傾斜沈降装置の流入側の面における上流側領域に流入する際、整流部材の複数の羽根部が閉鎖位置にあっても、一部の原水は羽根部の孔部を通って流入し、残りの原水は羽根部によって上流側領域への流入を規制されて下流側領域から流入するため、傾斜沈降装置の流入側の面の上流側領域及び下流側領域から均等に傾斜沈降装置に原水が流入する。また、複数の羽根部を開放させることで、上流側領域への原水の流量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る沈殿池によれば、傾斜沈降装置の流入側の面における上流側領域に流入する原水の流入量を整流部材の開閉可能な複数の羽根部によって調整することで、流入側の面の上流側領域及び下流側領域から均等に傾斜沈降装置に原水を流入させることができる。そのため、上流側領域で傾斜沈降装置に原水の短絡流が流れることを抑制でき、沈降されないフロックが傾斜沈降装置の流出側から集水トラフに流入することを抑制でき、原水の処理性を向上させることができる。
しかも、整流部材によって上流側領域からの流入を阻止された一部の原水は下流側領域から傾斜沈降装置に流入するため、流入側の面から均等に流入させることができて原水の処理性が向上する。
【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】傾斜沈降装置の整流部材の拡大図であり、（ａ）は羽根部を閉鎖した状態、（ｂ）は一部開放させた状態、（ｃ）は全面開放させた状態の図である。
【図３】整流部材の平面図である。
【図４】第二実施形態による傾斜沈降装置の整流部材の拡大図であり、（ａ）は羽根部を閉鎖した状態、（ｂ）は一部開放させた状態、（ｃ）全面開放させた状態の図である。
【図５】整流部材の平面図である。
【図６】従来の沈殿池の側断面図である。
【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３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においては、原水を通過させる多数の流入孔を有する整流壁２の下流側で、沈殿池１の上部に設けた集水トラフ７の下方に傾斜沈降装置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。
【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、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。
なお、本明細書において、図１に示す傾斜沈降装置３の原水が流入する下面３ａを流入側（上流側）の面といい、流出する上面３ｂを流出側（下流側）の面という。また、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。
【００１５】
傾斜沈降装置３の上面３ｂ側と集水トラフ７との間の上澄み層５には、送り方向と幅方向に所定間隔を開けて多数の阻流板６が配設されている。阻流板６は傾斜沈降装置３の上面３ｂから集水トラフ７の底面及び側面まで延設されており、上澄み層５を阻流板６により仕切ることで、傾斜沈降装置３を通過する原水の流入抵抗を均質なものとしている。
傾斜沈降装置３の上部には集水トラフ７が幅方向に所定間隔を開けて配列されており、その側部に形成した孔部を通して流入した上澄み水を次の工程に送り出すようにしている。或いは、集水トラフ７の側部に孔部を設けず、側部の上縁部を乗り越えて上澄み水が流入するようにしてもよい。
【００１６】
従来の沈殿池１では、整流壁２の流入孔を通過した原水が傾斜沈降装置３の下面３ａから傾斜管４に流入する際、縦方向の長さＬに対して上流側領域Ａに多量の原水が流入するため短絡流となり、下流側領域Ｂでは原水の流入量が少ない。そのため、傾斜沈降装置３に対する原水の流入比率と処理が均等でなかった。短絡流となる上流側領域Ａの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集水トラフ７に流入していた。
【００１７】
これに対し、本実施形態による沈殿池１では、図１及び図２に示すように、傾斜沈降装置３の流入側端部に設けられた仕切り壁９の下部に、下面３ａに対向して短絡流の流入を抑制する整流部材１０が上流側領域Ａに設置されている。整流部材１０は傾斜沈降装置３の上流側領域Ａに流入する原水の短絡流を抑制するものであるため、下面３ａの長手方向長さＬの例えば１/４〜１/２の長さに設定されている。整流部材１０は下流側領域Ｂには設置されていない。整流部材１０の長さは、整流壁２を通過した原水の流速及び温度により決定すればよく、例えば下面３ａの長手方向長さＬの１/４〜１/３の長さが良い。
【００１８】
整流部材１０は、幅方向に延びる複数の羽根部１２及び支軸１４が長手方向に所定の間隔を開けて複数（図では４枚）配列されて構成されている。図２（ａ）において、本実施形態では、傾斜沈降装置３の下面３ａの上流側領域Ａに、例えばブラインド状の整流部材１０が設置されている。本実施形態における整流部材１０は、図３に示すように、上流側領域Ａの下面３ａに沿って複数の支軸１４及び羽根部１２が所定の隙間１３を開けて長手方向に配列されている。各羽根部１２は孔部が形成されておらず、傾斜沈降装置３の幅方向の全幅に延びて所定の幅に形成された略短冊状に形成されている。
【００１９】
各羽根部１２はその長手方向の一端部に支軸１４が連結されており、各羽根部１２は支軸１４を中心に下方に回動可能、即ち開閉可能とされている。各羽根部１２の回動に際して、例えばブラインドカーテンと同様に、各羽根部１２の幅方向一端部の支軸１４と他端部とを図示しないワイヤー等でそれぞれ接続し、各ワイヤーの押し引き作動によって図１（ａ）に示す閉鎖位置、同図（ｂ）に示す半開位置、同図（ｃ）に示す全開位置等のいずれかを選択的に取ることができる。或いは、各支軸１４を駆動モータに連結して駆動モータの正逆回転制御によって各支軸１４を駆動して羽根部１２を連動させて開閉回転させてもよい。なお、各羽根部１２の開放角度は、必要に応じて任意の角度に設定できる。
【００２０】
例えば、図２（ａ）及び図３において、整流部材１０の各羽根部１２が閉鎖位置の状態で、沈殿池１に水温差による原水の密度流が発生して傾斜沈降装置３の下面３ａに高速の上昇流が発生しても、整流部材１０の各羽根部１２によって上流側領域Ａでの原水の流入が規制される。上流側領域Ａでは、羽根部１２と隣りの支軸１４との間の隙間１３を通過する一部の原水が傾斜沈降装置３の下面３ａから内部に流入でき、残りの原水は下流側領域Ｂに移動して傾斜沈降装置３に流入する。
【００２１】
そのため、原水が全体に均等に分散されて傾斜沈降装置３内の各傾斜管４の水路を上昇する。上流側領域Ａの一部の傾斜管４内を原水が集中的に上昇して短絡流になることを防止し、フロックを含む原水が上澄み層５から集水トラフ７に流入することを防止できる。また、傾斜沈降装置３の各傾斜管４内で原水からフロックが分離沈降した場合には、整流部材１０の各羽根部１２上に沈殿物として堆積される。そして、各羽根部１２を支軸１４を中心に開放作動させることで沈殿物を下方に落下させて排出できる。
また、沈殿池１に流入する原水の流速や流量、必要な処理量等に応じて、整流部材１０の各羽根部１２を図２（ｂ）に示す半開位置や同図（ｃ）に示す全開位置等に設定することで、傾斜沈降装置３内の各傾斜管４内での原水の流量や上昇流速を調整することができる。
【００２２】
なお、上流側領域Ａでの短絡流の発生を防ぐために、整流部材１０における羽根部１２及び支軸１４の総面積に対して隙間１３の開口面積の総和が例えば５〜１０％程度に設定されていることが好ましい。しかも、整流部材１０の長手方向の長さが１/４Ｌより短いと上流側領域Ａで多量の原水が傾斜沈降装置３内に流入して短絡流になることを十分抑制できない。１/２Ｌより長いと下流側領域Ｂでの傾斜沈降装置３内への原水の流入量を十分増加できないため、原水の処理効率が悪くなる。
なお、整流部材１０の開口率は、整流壁２を通過した原水の流速及び温度により決定すればよい。このように整流部材１０の羽根部１２及び隣りの支軸１４の間の隙間１３によって傾斜沈降装置３への原水の流入量を制限することで、短絡流を抑制している。
【００２３】
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、次に原水の処理方法を説明する。
図１に示す沈殿池１において、整流壁２の流入孔を通過する原水は例えば流速０．６ｍ／ｍｉｎ程度で流れ、傾斜沈降装置３の下面３ａ側から各傾斜管４内に流入する。しかも、沈殿池１内の比較的低温の原水に対して整流壁２の流入孔を通過する新たな原水の温度が夏場等で高温である場合、水温差による密度流が発生して平均流速よりも高速の水流になり密度流が発生する。更に、傾斜沈降装置３の下面３ａでは上流側領域Ａの方が下流側領域Ｂよりも原水の流入量が多く、短絡流になり易い。
【００２４】
本実施形態では、図２（ａ）及び図３に示すように、傾斜沈降装置３の下面３ａ側の上流側領域Ａに整流部材１０の複数の羽根部１２が閉鎖状態に設置されている。そのため、一部の原水は各羽根部１２と隣りの支軸１４との間の隙間１３を通って傾斜沈降装置３の各傾斜管４内に流入する。それ以外の原水は各羽根部１２によって通過を規制されて下流側領域Ｂに流れて傾斜沈降装置３の各傾斜管４内に流入するため原水の流入量が増えて、傾斜沈降装置３内で原水が全体に均等に分散されて各傾斜管４の水路を上昇する。そのため、上流側領域Ａの一部の傾斜管４内を原水が集中的に上昇することを防止し、フロックを含む原水が上澄み層５から集水トラフ７に取水されることを防止できる。
【００２５】
そして、各傾斜管４内の水路で原水中のフロックが沈降分離され、整流部材１０の各羽根部１２上に落下する。原水からフロックを分離した処理水は十分に浄化されて清澄水として上澄み層５に送られる。上澄み層５では、阻流板６で仕切られた領域で傾斜沈降装置３の傾斜管４から原水が溢れ出て下向き流になることを防止できる。そして、上澄み層５に送られた清澄水は集水トラフ７に流入して次の工程に送られる。
【００２６】
原水から沈降分離したフロックは沈殿物として各羽根部１２上に堆積され、他の一部の沈殿物は隙間１３を通って排出されて沈殿池１の底部に落下する。整流部材１０の羽根部１２に堆積する沈殿物が所定量以上になった場合、図２（ｂ）や（ｃ）に示すように、支軸１４を中心に羽根部１２を下方に回動させ、下方に排出させる。その後、各羽根部１２を支軸１４を中心に逆回転させて水平位置まで戻すことができる。
また、傾斜沈降装置３の下面３ａに供給される原水の流量や流速等が増大した場合等には、図２（ｂ）や（ｃ）に示すように、整流部材１０の羽根部１２を支軸１４を中心に下方に傾斜させて半開位置や全開位置に保持する。この状態で、各羽根部１２の隙間１３から上部側領域Ａから流入する原水の流量を増大させ、残りの原水を下部領域Ｂに移動させて傾斜沈降装置３に流入する流量を増大させる。
【００２７】
上述したように、本第一実施形態による沈殿池１によれば、流入する原水の流量や流速の変化や原水中のフロック量の変化等に応じて、整流部材１０としての複数の羽根部１２の開放角度を調整して隙間１３から傾斜沈降装置３の上流側領域Ａ内に流入する原水の流量を調整できる。そのため、原水の短絡流が発生して傾斜沈降装置３の上流側領域Ａ内の各傾斜管４に流入することや、沈降されないフロックが集水トラフ７に侵入することを防止できる。
また、原水から沈降分離したフロックは沈殿物として整流部材１０の羽根部１２に堆積されるが、支軸１４を中心に羽根部１２を下方に回動させることで下方に排出できる。
【００２８】
以上、本発明の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】
図４及び図５は本発明の第二実施形態による沈殿池１を示すものである。
本第二実施形態による沈殿池１Ａは第一実施形態とほぼ同一の構成を有している。相違点として整流部材１０Ａは、閉鎖状態で各支軸１４に連結された羽根部１８が隣りに設置された羽根部１８の支軸１４に当接しており、隙間１３が形成されていない。しかも、各羽根部１８には、図５に示すように、孔部１９が幅方向に所定間隔で複数個形成されている。
なお、本第二実施形態においても、上流側領域Ａでの短絡流の発生を防ぐために、整流部材１０における羽根部１８の総面積に対して孔部１９の開口面積の総和が例えば５〜１０％程度に設定されていることが好ましい。
【００３０】
本第二実施形態による沈殿池１Ａでは、傾斜沈降装置３に対する原水の流入量やフロック量や流速が小さい場合、図４（ａ）及び図５に示すように、傾斜沈降装置３の下面３ａ側の上流側領域Ａに設置された整流部材１０は羽根部１２が閉鎖状態とされている。この場合、一部の原水は各羽根部１８の孔部１９を通って傾斜沈降装置３の各傾斜管４内に流入する。それ以外の原水は各羽根部１８によって流通を規制されて下流側領域Ｂに流れて傾斜沈降装置３の各傾斜管４内に流入するため原水の流入量が増加し、傾斜沈降装置３内で原水が全体に均等に分散されて各傾斜管４の水路を上昇する。
そのため、上流側領域Ａの一部の傾斜管４内を原水が集中的に上昇することを防止し、フロックを含む原水が上澄み層５から集水トラフ７に取水されることを防止できる。
【００３１】
そして、各傾斜管４内の水路で原水中のフロックが沈降分離され、整流部材１０Ａの各羽根部１８上に落下する。原水からフロックを分離した処理水は十分に浄化されて清澄水として上澄み層５に送られる。上澄み層５では、傾斜沈降装置３の傾斜管４から原水が溢れ出て下向き流になることを防止できる。上澄み層５に送られた清澄水は集水トラフ７に流入して次の工程に送られる。
また、傾斜沈降装置３の下面３ａに供給される原水の流量や流速等が増大した場合には、図４（ｂ）や（ｃ）に示すように、整流部材１０Ａの羽根部１８を支軸１４を中心に下方に傾斜させて半開位置や全開位置に保持する。この状態で、各羽根部１８の孔部１９と隙間１３から上部側領域Ａに流入する原水の流量を増大させ、残りの原水を下部領域Ｂに移動させて傾斜沈降装置３に流入する流量を増大させる。
【００３２】
また、第二実施形態において、孔部１９は略長方形状に形成されているが、孔部１９の形状は適宜の形状を採用できる。
なお、上述した各実施形態において、隙間１３や孔部１９の開口面積は上流側の羽根部１８から下流側の羽根部１８に向けて次第に大きくなるように設定してもよい。また、羽根部１８における孔部１９の数は上流側の羽根部１８から下流側の羽根部１８に向けて次第に多くなるよう形成してもよい。
これにより原水の通過水量を上流側から下流側に向かって多くすることができ、特に整流部材１０、１０Ａが長手方向に長く延びている場合には有効であり、傾斜沈降装置３に流入する原水を高精度に均一化することができる。
【００３３】
なお、上述した各実施形態において、整流部材１０、１０Ａによって短絡流が生じないように原水の流量や流速を規制できるため、傾斜沈降装置３の流出側の上澄み層５に阻流板６を設けなくてもよい。
【００３４】
また、第一実施形態において、各羽根部１２が水平状態でも各羽根部１２の間に隙間１３を設けているが、この隙間１３を無くして第二実施形態のようにして、隙間１３の代わりに羽根部１２を任意の角度に調整して原水の流入量を調整してもよい。また、第一実施形態及び第二実施形態において、各羽根部１２の開閉方向を原水の流れ方向（沈澱池の長さ方向：Ｌ方向）としているが、沈澱池の幅方向（Ｗ方向）としても良い。この場合、沈澱池の幅に合わせて複数枚設置するのがよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  沈殿池
３  傾斜沈降装置
３ａ  下面
４  傾斜管
６  阻流板
７  集水トラフ
１０、１０Ａ  整流部材
１２、１８  羽根部
１３  隙間
１４  支軸
１９  孔部
Ａ  上流側領域
Ｂ  下流側領域
【図１】
2020121292.tif 000003
【図２】
2020121292.tif 000004
【図３】
2020121292.tif 000005
【図４】
2020121292.tif 000006
【図５】
2020121292.tif 000007
【図６】
2020121292.tif 000008