(57)【要約】【課題】  スカムの粉砕能力を高め、悪臭の発生を軽減して下水処理施設内及びその周辺地域の環境を改善することができるスカム処理用ノズルを提供することを目的とするものである。【解決手段】  スカムが浮遊する池又は処理槽に使用するスカム処理用ノズルであり、導水管１１の先端部近傍に導水管１１の開口端１３ａを覆うように設けられ、開口端１３ａより所定の水圧で放出される処理水又は洗浄水を衝当させて分散させる湾曲状衝当板１５と、開口端１３ａより後方に位置し、湾曲状衝当板１５の上端縁より垂下した止水板１６とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スカムが浮遊する池又は処理槽に使用するスカム処理用ノズルにおいて、
導水管の先端部近傍に該導水管の開口端を覆うように設けられ、該開口端より所定の水圧で放出される処理水又は洗浄水を衝当させて分散させる湾曲状衝当板と、
該開口端より後方に位置し、前記湾曲状衝当板の上端縁より垂下した止水板と
からなることを特徴とするスカム処理用ノズル。
【請求項２】
前記湾曲状衝当板が、前記導水管の開口端より放出される処理水又は洗浄水を水平方向に拡散させる幅広形状であることを特徴とする請求項１に記載のスカム処理用ノズル。
【請求項３】
前記湾曲状衝当板の断面形状が、概ね４分割の円又は楕円曲面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスカム処理用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理施設などに使用するスカム処理用ノズルに関し、沈殿池或いは生物処理槽などにスカムが堆積するのを阻止し、水面に浮遊するスカムを水中に効率良く沈降させることができ、また、下水処理施設及びその周辺地域の環境を改善することができるスカム処理用ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理施設の最初沈殿池等では、油脂や固形物が最初沈殿池や最終沈殿池に沈降して活性汚泥となり、その過程で生成されたガスが付着し、さらに油脂や固形物等が付着してスカムとなり水面に浮上し、スカムが堆積して水路を閉塞したり、下水の処理能力の低下をもたらす要因となり、水面近傍に噴射ノズル又はスプレーノズルを配置し、ノズルから噴射される処理水によりスカムを水中に沈降させたり、或いは浮上するスカムを噴射ノズル又はスプレーノズルから噴射される処理水により下流に移送しパイプスキマー或いは扇状型収集ボックス等を用いて集積し除去している（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−３０３８８３号（明細書段落〔０００７〕〜〔００１１〕，図１〜図６）
【特許文献２】特開平１１−１２８９１６号（明細書段落〔００１１〕〜〔００１４〕，図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、噴射ノズル又はスプレーノズルは、最初沈殿池や最終沈殿池等に発生するスカムが堆積するのを防止したり、浮上するスカムを沈降させたりする際に使用されている。例えば、スプレーノズルは、図５（ａ）に示したように、ノズル１内に分散板２が設けられている。このノズル１は、図５（ｂ）に示したように、配水管３から分岐した導水管４に取り付けられている。配水管３から送り込まれる処理水は、導水管４を通ってノズル１に送り込まれ、処理水は分散板２で攪乱されて開口部１ａから霧状に噴霧されて放出される。
【０００５】
一方、この処理水は下水に含まれる夾雑物を除去して沈殿処理した清澄な処理水であり、下水処理施設の洗浄水等に使用されている二次処理水である。しかし、この処理水は不純物を含んでおり、図５（ａ）のような噴射ノズル又はスプレーノズルに長時間通水すると、ノズル１内の分散板２等に活性汚泥或いは水垢など付着堆積して詰まることがあり、ノズル１内に堆積した付着物を除去する清掃作業を頻繁に行っていたのが実情である。この清掃作業は沈殿池等に転落の危険にある危険な場所での作業となり、スプレーノズルの形状を閉塞に発生し難い構造に改善することが望まれていた。
【０００６】
また、噴射ノズル又はスプレーノズルは処理水を霧状に噴霧して処理施設の水面に放出しているために、下水処理施設内及びその周辺地域に霧状の処理水が浮遊し悪臭を放つ結果となり、悪臭による下水処理施設の作業環境の悪化やその周辺地域の生活環境を悪化させる要因となるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであって、スカムの粉砕能力を高め、悪臭の発生を軽減して下水処理施設内及びその周辺地域の環境を改善することができるスカム処理用ノズルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を達成するためになされ、請求項１の発明は、スカムが浮遊する池又は処理槽に使用するスカム処理用ノズルにおいて、導水管の先端部近傍に該導水管の開口端を覆うように設けられ、該開口端より所定の水圧で放出される処理水又は洗浄水を衝当させて分散させる湾曲状衝当板と、該開口端より後方に位置し、前記湾曲状衝当板の上端縁より垂下した止水板とからなることを特徴とするスカム処理用ノズルである。なお、処理水又は洗浄水は、下水処理施設で処理された二次処理水であり、活性汚泥を含む処理水である。また、導水管はノズル管を含むものである。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記湾曲状衝当板が、前記導水管の開口端より放出される処理水又は洗浄水を水平方向に拡散させる幅広形状であることを特徴とする請求項１に記載のスカム処理用ノズルである。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記湾曲状衝当板の断面形状が、概ね４分割の円又は楕円曲面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスカム処理用ノズルである。なお、４分割の円とは、例えばステンレス製のパイプを軸方向に均等に４分割して所定の長さに分割したものであり、楕円曲面とは、例えばパイプを三分割して所定長さに切断した部材の長手方向の下端縁の曲率を小さなものとした曲面である。
【００１１】
なお、本発明のスカム処理用ノズルは、他の形態として導水管の先端部の開口端が水平方向に長い四角形状としたものもあり、開口端を長四角形状とて処理水の水平方向の広がりをより拡大してもよいし、さらに、湾曲状衝当板の正面視形状が下方を広くした台形形状であってもよい。また、本発明のスカム処理用ノズルは、設置場所に併せて湾曲状衝当板の設置角度、すなわち処理水が湾曲状衝当板に衝当する角度を調節可能にし、放出される処理水の放射角度を調整して種々の用途に応じ得るようにしてもよい。無論、湾曲状衝当板に切り込み或いは障壁を設けて、部分的に処理水の放出状態に変化を与えることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明では、スカムが浮遊する池又は処理槽に使用するスカム処理用ノズルにおいて、導水管の先端部近傍に該導水管の開口端を覆うように設けられ、該開口端より所定の水圧で放出される処理水又は洗浄水を衝当させて分散させる湾曲状衝当板と、該開口端より後方に位置し、前記湾曲状衝当板の上端縁より垂下した止水板とからなるものであり、導水管の開口端の近傍を前方、上方及び上部後方を覆うように湾曲状衝当板が設けられ、導水管の開口端より円錐状に放出された処理水を湾曲状衝当板に衝当し、処理水は霧状になることなく、導水管の開口端を中心として、湾曲状衝当板に添って水平方向に広く分散しながら水面を叩くように放出される。また、湾曲状衝当板に添っての上方に流れた処理水は止水板が障壁となり止水板に添って下方（水面方向）に放出される。
【００１３】
従って、本発明のスカム処理用ノズルは、湾曲状衝当板から放出される処理水の水圧を極端に減衰することなく、水平方向に分散させて、水面に浮遊するスカムを叩いて砕いたり、或いは処理水に打たれてスカムに付着する気泡などを剥がすことにより、スカムの沈降を促進することができる。また、処理水が霧状に噴霧されることがないので、霧状となった処理水が下水処理施設及びその周辺地域の空気中に漂って悪臭を放つことがなく、環境改善に寄与することができる。なお、この処理水は、下水に混在する夾雑物が取り除かれ、沈殿処理が行われた清澄な処理水ではあるが、未処理物や微生物等が混入した活性汚泥が含まれるものであり、狭窄部に水垢として付着し堆積し、ノズルを閉塞する可能がある水である。
【００１４】
また、本発明のスカム処理用ノズルには従来のスプレーノズルとは異なり、狭窄部が存在しないので、長期間使用したとしても、処理水に混入する未処理物や微生物等が水垢として付着してノズルを閉塞することがなく、また、スカムを水中に沈降させることができ、スカムが処理池や槽の壁面に付着して堆積することがなく、従って、清掃作業を軽減することができるし、沈殿池等の処理池へ落下するおそれのある危険な作業を軽減することができる利点がある。
【００１５】
また、請求項２の発明では、前記湾曲状衝当板が、前記導水管の開口端より放出される処理水又は洗浄水を水平方向に拡散させる幅広形状であることを特徴とする請求項１に記載のスカム処理用ノズルであり、このスカム処理用ノズルは最初沈殿池や最終沈殿池等の水面より高い位置に設置され、導水管は水面上に平行に突出し、湾曲状衝当板は導水管の開口端から放出される処理水の放出軸に対し、水面に平行でかつ直交方向に幅広形状となっており、導水管の開口端から円錐状に放出される処理水を幅広形状の湾曲状衝当板で受け、処理水は湾曲状衝当板に添って水平方向に拡散して水面に浮遊するスカムを叩くように落下するので、スカムを叩く力は噴霧状の場合と比較して強く、スカムの粉砕又はスカムの沈降を促進させる効果に優れている。また、処理水を分散する構造に狭窄部が存在しないので、水圧を減衰することなく、放出することができ、大量の処理水を水面に放出してスカムを水面下に沈降させることができる。
【００１６】
また、請求項３の発明は、前記湾曲状衝当板の断面形状が、概ね４分割の円又は楕円曲面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスカム処理用ノズルであるので、処理水を使用したとしても活性汚泥などによる水垢が付着して堆積することがないし、詰まりが生じることがなく、また、湾曲状衝当板の円又は楕円曲面等の曲面形状によって、処理水が放出される角度を任意に設定することができる。また、その構造が簡便であり、比較的安価に提供できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るスカム処理用ノズルの実施の形態について図面を参照して説明する。本発明のスカム処理用ノズルは、下水処理施設のスカムが発生する最初沈殿池や最終沈殿池又は導水渠、或いは生物処理槽に使用される。スカムは、下水に含まれる油脂成分や固形物を微生物により処理して活性汚泥とする過程で集積し成長し、その活性汚泥に分解ガスが付着し浮上した物質であり、スカム処理用ノズルは、上記沈殿池等の水面に浮上するスカムを沈降、或いは移行させて回収するために使用する。また、スカム処理用ノズルは、これらの沈殿池や処理槽の水面から所定の高さに設置され、処理水を水面に叩くように放出するものである。
【００１８】
図１（ａ）は本発明のスカム処理用ノズルの一実施形態を示す斜視図であり、図１（ｂ）はその側面図であり、図１（ｃ）はその正面図である。同図において、本実施形態のスカム処理用ノズル１０は、導水管１１と湾曲状衝当板１５とからなり、導水管１１は分岐管１２と分岐管１２の先端部に設けられたノズル管１３とからなり、分岐管１２には支持部材１４の一端が固定され、支持部材１４を屈曲させた他端部に湾曲状衝当板１５が設けられ、湾曲状衝当板１５の上端縁から垂下した止水板１６が設けられている。湾曲状衝当板１５は、ノズル管１３の開口端１３ａの前方に設けられ、開口端１３ａの上方後部から前方下部までを覆うように設けられている。ノズル管１３の開口端１３ａは湾曲状衝当板１５の幅方向の中央に位置し、かつ湾曲状衝当板１５の高さの中央より下方位置に配置され、止水板１６は開口端１３より後方に位置している。
【００１９】
導水管１１は、導水配管から処理水を分配する分岐した管であり、分岐管１２の先端部にノズル管１３が接続され、ノズル管１３は分岐管１２に接続する部分にネジを切った直管状のものが使用される。また、ノズル管１３は、市販の安価なニップル状，ソケット状の管継手、或いはユニオンボルト，ユニオンネジ等の管継手を使用してもよい。また、分岐管１２から直角方向に屈曲した位置に湾曲状衝当板１５を設置する場合は９０°エルボ管継手を使用することができるし、さらには、４５°エルボ管継手を使用することも可能である。なお、ノズル管１３には、従来のような分散板がないので、ノズル管１３内の処理水の水路には狭窄部がなく、ノズル管１３内に水垢が付着してノズル管１３を閉塞することがない。
【００２０】
湾曲状衝当板１５は、例えばステンレス製のパイプを軸方向に均等に４分割した円曲面のものを、さらに、パイプの軸方向を所定の長さに分割したものである。湾曲状衝当板１５の上端縁には上端縁から垂下した止水板１６が設けられている。なお、湾曲状衝当板１５は、設置用途に応じて、４分割の円の片側を開いた楕円曲面としたものであってもよく、湾曲状衝当板１５の曲面形状により、放出される処理水の水面に対する放出角度を調節することが可能である。また、湾曲状衝当板１５の上端縁の中央には、屈曲した支持板１４の一端が接続され、支持板１４の他端に導水管１１が接続されている。なお、屈曲した支持板１４の角度を調節することによって、湾曲状衝当板１５の俯角を調製することができる。
【００２１】
続いて、図２（ａ）を参照し、本実施形態のスカム処理用ノズルの使用状態について説明する。導水管１１の開口端（ノズル管１３の開口端１３ａ）からは所定の水圧で送水される処理水が円錐状に放出される。開口端１３ａの前方には、湾曲状衝当板１５が設けられており、処理水は湾曲状衝当板１に衝当し、湾曲状衝当板１５の内曲面に沿って流れ、概ね湾曲状衝当板１５の水平方向に流れながら下方に放出される。一方、湾曲状衝当板１５に添って上方に流れた処理水は、止水板１６に遮られて下方に放出される。従って、ノズル管１３から放出された処理水は、ノズル管１３の軸方向に対して直交方向であり、かつ多くが水平方向に分散しながら水面に放出される。
【００２２】
本実施形態のスカム処理用ノズルによれば、処理水はその水圧が殆ど減衰されることなく、湾曲状衝当板１５に衝当して水面を叩き付けるように放出される。水面に浮上しているスカムｓは、叩き付けるように降り注ぐ処理水に粉砕させれたりして沈降し、或いは浮上するスカムを押し流すように放出させることができる。また、止水板１６から落下する処理水は、沈殿池等の壁面に注ぎ込むように放出されて、スカムｓが壁面に付着するのを防止することができる。
【００２３】
本実施形態では、ノズル管１３の開口端１３ａの前方に湾曲状衝当板１が位置し、かつ開口端１３ａを覆うように湾曲状衝当板１が設けられ、開口端１３ａは湾曲状衝当板１５の幅方向の中央後方に位置し、湾曲状衝当板１５は導水管１１の軸方向に対して直交し、かつ水平方向に長手に配置され、湾曲状衝当板１５が処理水を水平方向に広く分散させて放出することができる。処理水は、概ね湾曲状衝当板１の幅の４から５倍程度の範囲に分散させて拡散させ、水面を叩くように放出させることができる。従って、湾曲状衝当板１５の長手方向を沈殿池の流れに対して直交方向に配置したとすれば、処理水で沈殿池を流れるスカムｓを叩いて沈降させることができ、沈殿汚泥の生成に効果的である。また、処理水は下水処理施設で洗浄水として使用される下水の二次処理水が用いられるが、この活性汚泥を含む処理水が噴霧状に放出されることがなく、下水処理水が霧状に空気中に浮遊することがなく、空気を臭気で汚染することがない。
【００２４】
また、図２（ｂ）は、湾曲状衝当板１５の曲面を楕円曲面とし、他の形状が上記実施形態と同一の実施形態を示しており、処理水は図２（ａ）より前方に放出されるが、水の勢いは殆ど減衰することなく、水面に降り注がれる。また、湾曲状衝当板１５の上方に流れた処理水は止水板１６に遮られて下方に放出される。このように放出される処理水は、水面に浮遊するスカムを叩くことも可能であり、さらにスカムを押し流すことも可能である。図２（ｂ）の実施形態のように、湾曲状衝当板１５の曲面は円曲面に限定するものではない。
【００２５】
図３は本発明の他の実施形態であり、上記実施形態の止水板と支持板とを共用した止水板１６′で構成したものであり、止水板１６′の上端縁と湾曲状衝当板１５の上端縁とが接続されている。この実施形態の場合、上記実施形態のスカム処理用ノズルと比較して処理水を注ぎ込む範囲に制限があるが、湾曲状衝当板１５を固定している分岐管１２の長さを調整することによって、処理水が放出される位置を所望の位置に設定することができる。
【００２６】
図３（ａ）の実施形態では、ノズル管１３′が水平方向に扁平な長四角形状の開口を有するものであり、他の形状は図１に示した実施形態と同一形状である。ノズル管１３′の開口端は、極端に狭窄した形状ではなく、放出される処理水の水圧が殆ど減衰することなく、湾曲状衝当板１５に衝当して湾曲状衝当板１５に添って水平方向に広く分散して放出される。また、図３（ｂ）の実施形態では、湾曲状衝当板１５が正面視形状が台形形状のものであり、その曲面は円又は楕円曲面であり、他の形状は図１の実施形態と同一である。このように湾曲状衝当板１５の正面視形状は図１の実施形態に限定するものではなく、設置場所や用途に応じて種々の形態に変形可能である。
【００２７】
次に、本発明のスカム処理用ノズル（以下、実施例１（図１））と従来のスプレーノズル（以下、従来例（図５））とを最初沈殿池に設置し、互いの性能比較を行った。最初沈殿池には、実施例１と比較を各１０個設定した。洗浄回数は試験期間内（６ヶ月間）で比較例が８４回であったのに対し、実施例１では０回であった。このことから本発明のスカム処理用ノズルを用いることにより、従来の月当たり１０回以上の清掃を行っていたのに対し、その必要がなくなり、メンテナンスフリーで対応できることが判明し、人件費等の経費が節減できることが明白になった。また、実施例１と従来例との比較結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
本実施例のスカム処理用ノズルは、狭窄部が存在しない構造としたので、大量の処理水を供給することが可能になり、しかも水平方向に広く放出させることが可能であり、一個当たりの処理面積が増大し、また、一個のノズルで供給することができる水量が増大したことによって、スカムを叩いて沈降させる力を増大させることができ、かつ下水処理施設としては、循環させることができる水量が増大し、下水処理施設としての水質浄化に効果的である利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の活用例としては、最初沈殿池や最終沈殿池又は導水渠、或いは生物処理槽に使用することができるし、下水処理のみならず、スカムが発生し付着して堆積したり、導水路を閉塞するような構造を有する産業廃棄物の処理槽などにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本発明に係るスカム処理用ノズルの一実施形態を示す斜視図、（ｂ）はその一部切り欠きを有する側面図、（ｃ）はその正面図である。
【図２】（ａ）は図１の実施形態の水の流れを説明するための側面図であり、（ｂ）は他の実施形態を示し、その水の流れを説明するための側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は本発明の他の実施形態を示す斜視図、（ｂ）は本発明のさらに他の実施形態を示斜視図である。
【図５】（ａ）は従来のスプレーノズルの断面図であり、（ｂ）はこのスプレーノズルの装着例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  スカム処理用ノズル
１１  導水管
１２  分岐管
１３  ノズル管
１３ａ  開口端
１４  支持板
１５  湾曲状衝当板
１６  止水板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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