(57)【要約】【課題】  降雨時の路面排水から汚濁物質を除去・浄化するため側溝に連設して埋設する路面排水処理槽の提供。【解決手段】  側溝２の高さに設けた上面壁コンクリートブロック５３と、第１円形槽１１と第２円形槽１２を並設した下部コンクリートブロック５１と、上部の上部コンクリートブロック５２からなり、第１円形槽１１に路面排水を流入旋回させ第２円形槽１２に流出した後、第２円形槽１２に流入旋回させ、再度第１円形槽１１に流入させ、各槽の底１６、２６を沈殿分離部１７、２７、天井壁１８、２４を浮遊分離部１９、２７とし、第２円形槽１２を底２６側部の槽壁３０の連通路３１に隣接して流出槽９を有し、流出槽９の上部に処理した路面排水を槽外に流出さる水平管３２を有し、各円形槽の天井壁１８、２４の上側を上流の側溝２ａから路面排水処理槽１に入った路面排水を直接下流の側溝２ｂに排出する溢流部１０を有する路面排水処理槽１。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の側溝２に連設して地下に埋設した円形槽を筐体内に有する路面排水処理槽１からなり、路面排水処理槽１の上面壁６を側溝２の上面２ｃの高さ位置に設け、地下に埋設した円形槽を第１円形槽１１と該第１円形槽１１に隣設する第２円形槽１２から形成し、上流側の側溝２ａに開口しかつ側溝２の底面３より下方に底８を有する流入槽７を第１円形槽１１の側部に設け、流入槽７の底部に流出口１３を形成し、第１円形槽１１の周壁面１４の円周方向に流入口１５を形成し、該流出口１３と該流入口１５を連通し、第１円形槽１１の天井壁１８および第２円形槽１２の天井壁２４を側溝２の底面３の位置より低位に形成すると共に流出口１３より下方に第１円形槽１１の底１６および第２円形槽１２の底２６を設け、第１円形槽１１の底部および天井壁部を沈殿物分離部１７および浮遊物分離部１９とし、第２円形槽１２の底部および天井壁部を沈殿物分離部２７および浮遊物分離部２５とし、第１円形槽１１と第２円形槽１２の境界壁２０の上部の各周壁面の円周方向に第１円形槽１１の上部流出口２１と第２円形槽１２の上部流入口２３を設けて上部連通路２０ａとし、該境界壁２０の下部の各周壁面の円周方向に第２円形槽１２の還流流出口２８と第１円形槽１１の還流流入口２９を設けて下部連通路２０ｂとし、上部連通路２０ａを第１円形槽１１の底１６から旋回上昇する路面排水を第２円形槽１２へ送給する送給路とし、下部連通路２０ｂを第２円形槽１２の天井壁部から旋回下降する路面排水の一部を第１円形槽１１に還流する還流路とし、路面排水を流出するために第２円形槽１２に隣接して流出槽９を設け、第２円形槽１２の流出槽９側の槽壁３０の下部に第２円形槽１２の底２６から流出槽９に連通する連通路３１を配し、該流出槽９の側壁上部に処理水を槽外に流出する水平管３２を設け、さらに上流側の側溝２ａから流入槽７に流入の路面排水を第１円形槽１１および第２円形槽１２を経由すること無く流入槽７の上部から直接オーバーフローして流出槽８の上から下流側の側溝２ｂに未処理のまま排出する溢流部１０を第１円形槽１２の天井壁１８および第２円形槽１２の天井壁２４上に配設したことを特徴とする路面排水処理槽１。
【請求項２】
第２円形槽１２は底部に吸込口３７を配設する垂直管部３８と、第２円形槽１２の側壁から隣接の流出槽８中を水平に横切り槽外に出る水平管部３９と、槽外で下垂し先端に流出口４１を有する垂直管部４０からなるサイフォン管３６を有することを特徴とする請求項１記載の路面排水処理槽１。
【請求項３】
路面排水処理槽１はその筐体がコンクリートブロックからなり、該コンクリートブロックは、上面壁を形成する上面壁コンクリートブロック５３と、上面壁コンクリートブロック５３の下部に配置の、流入槽７の上部と流出槽８の上部と第１円形槽１１並びに第２円形槽１２の各天井壁１８、２４を底とする溢流部１０を形成する上部コンクリートブロック５２と、該上部コンクリートブロック５２の下側に配置の、流入槽７の下部と第１円形槽１１並びに第２円形槽１２と流出槽８の下部から形成する下部コンクリートブロック５１からなり、これらのブロックは上下に積層され互いに連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の路面排水処理槽１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の走行する道路の側溝に接続して降雨時の路面排水中に含まれる沈殿物あるいは浮遊物を分離除去するための路面排水処理槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
国道その他の自動車の走行する道路面上には、土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、水中に浮遊する粒子状物質いわゆるＳＳや、自動車のタイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の様々の汚濁物質が堆積されている。これらの汚濁物質は降雨時に雨水とともに路面上から排水施設を経て河川や湖沼や沿岸海域などの公共用の水域やあるいは河川や湖沼の周辺の田畑へ流出し、流出流域の周辺の水質汚濁を引き起こす原因の一つになっている。
【０００３】
路面に堆積している上記した汚濁物質は、降雨時の主に初期の雨水による路面排水となり流出する。しかし、この路面排水には、降雨の状態により、通常、汚濁に三つのパターンがあるといわれている。
【０００４】
先ず、第１のパターンは、一定の降雨強度の降雨が続く場合である。この場合は、降雨初期には路面排水中の汚濁濃度が高くなっている。しかし、降雨開始２時間後には路面が洗い流されて汚濁濃度は収束する。
【０００５】
第２のパターンは、初期降雨量が少なく、その後急激に降雨量が増加する場合である。この場合は、降雨初期に路面排水中の汚濁濃度は高いが、一旦汚濁は減少に向かう。しかし、降雨強度が強くなると再び路面排水中の汚濁は高濃度に上昇する。
【０００６】
第３のパターンは、雨が降ったり止んだりする場合である。すなわち、初期降雨の時間が短く、この間は雨量が最も少量であるが、次の降雨時では雨量が多くなる。この場合は、路面上の汚濁物質が流出するためにはある程度の降雨量が必要である。そこで、降雨初期の汚濁濃度よりも次の降雨時の汚濁濃度が高くなる。
【０００７】
ところで、上記の三つのパターンがあるものの、路面汚濁物質の大部分は上記の第１ないしは第２のパターンの降雨初期の２時間のファーストフラッシュ水によってその多くが流出する。その中で、特に路面排水中に浮游する粒子状物質であるＳＳ物質は、路面排水汚濁の最も大きな要因となっているものである。そこで、これらのファーストフラッシュ水を選択的に処理して浄化することにより、路面排水の汚濁物質による負荷を大幅に削減して、排水することができる。
【０００８】
このような路面排水のファーストフラッシュ水のみを選択的に貯留して浄化枡に導く装置が開発されている。これは自動車の走行する道路の側溝に設置した排水枡に集水トラフを設け、隣接する歩道の下に貯留・浄化枡を設置し、この貯留・浄化枡に装入した土壌によるろ過・吸着作用によりＳＳ物質の粒子状物質だけでなく、難分解性ＣＯＤを示す溶存性物質を除去するものである。ろ過した排水は貯留・浄化枡の底部の排水パイプにより排水し、既設の排水管に送給または周辺の地下に浸透させるものである（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００９】
さらに、自動車の走行する道路に降った雨を路面を経由して側溝に入れ、側溝から側溝脇の沈殿槽に集めて大きなゴミを沈殿除去し、次いで、この沈殿除去後の排水を隣接の処理槽に入れ、排水を一旦処理槽の下部に落とした後、発泡ポリプロピレン粒子のろ材の中を上向きに流して汚濁物質をろ過吸着させて除去し、浄化した排水を隣接の排水枡から道路の排水溝へ排出する。処理量を超える排水は、処理を行わずオーバーフロー水として側溝などの排水施設へ排出する（例えば、非特許文献２参照。）。
【００１０】
【非特許文献１】「ＦＦクリーナー」滋賀県、財団法人琵琶湖・淀川水質安全機構、東レエンジニアリング株式会社、発行、パンフレット
【非特許文献２】「路面排水処理システム」株式会社ホクコン、２００３／０１／１５発行、パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、上記した降雨初期のファーストフラッシュの２時間以内の路面排水であるファーストフラッシュ水のみを的確に処理して、路面排水のファーストフラッシュ水に含有されている土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、水中に浮遊する粒子状物質であるいわゆるＳＳや、自動車のタイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の汚濁物質を的確に除去して浄化した処理水のみを砕石層を通して土壌に地下浸透させ、あるいは浄化した処理水を砕石層から下水に流すようにした道路の側溝に敷設する路面排水処理槽であり、設置場所をとることなく効率の高い路面排水処理槽を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、道路の側溝２に連設して地下に埋設した円形槽を筐体内に有する路面排水処理槽１からなり、路面排水処理槽１の上面壁６を側溝２の上面２ｃの高さ位置に設け、地下に埋設した円形槽を第１円形槽１１と該第１円形槽１１に隣設する第２円形槽１２から形成し、上流側の側溝２ａに開口しかつ側溝２の底面３より下方に底８を有する流入槽７を第１円形槽１１の側部に設け、流入槽７の底部に流出口１３を形成し、第１円形槽１１の周壁面１４の円周方向に流入口１５を形成し、該流出口１３と該流入口１５を連通し、第１円形槽１１の天井壁１８および第２円形槽１２の天井壁２４を側溝２の底面３の位置より低位に形成すると共に流出口１３より下方に第１円形槽１１の底１６および第２円形槽１２の底２６を設け、第１円形槽１１の底部および天井壁部を沈殿物分離部１７および浮遊物分離部１９とし、第２円形槽１２の底部および天井壁部を沈殿物分離部２７および浮遊物分離部２５とし、第１円形槽１１と第２円形槽１２の境界壁２０の上部の各周壁面の円周方向に第１円形槽１１の上部流出口２１と第２円形槽１２の上部流入口２３を設けて上部連通路２０ａとし、該境界壁２０の下部の各周壁面の円周方向に第２円形槽１２の還流流出口２８と第１円形槽１１の還流流入口２９を設けて下部連通路２０ｂとし、上部連通路２０ａを第１円形槽１１の底１６から旋回上昇する路面排水を第２円形槽１２へ送給する送給路とし、下部連通路２０ｂを第２円形槽１２の天井壁部から旋回下降する路面排水の一部を第１円形槽１１に還流する還流路とし、路面排水を流出するために第２円形槽１２に隣接して流出槽９を設け、第２円形槽１２の流出槽９側の槽壁３０の下部に第２円形槽１２の底２６から流出槽９に連通する連通路３１を配し、該流出槽９の側壁上部に処理水を槽外に流出する水平管３２を設け、さらに上流側の側溝２ａから流入槽７に流入の路面排水を第１円形槽１１および第２円形槽１２を経由すること無く流入槽７の上部から直接オーバーフローすなわち溢流して流出槽８の上から下流側の側溝２ｂに未処理のまま排出する溢流部１０を第１円形槽１２の天井壁１８および第２円形槽１２の天井壁２４上に配設したことを特徴とする路面排水処理槽１である。
【００１３】
請求項２の発明では、第２円形槽１２は底部に吸込口３７を配設する垂直管部３８と、第２円形槽１２の側壁から隣接の流出槽８中を水平に横切り槽外に出る水平管部３９と、槽外で下垂し先端に流出口４１を有する垂直管部４０からなるサイフォン管３６を有することを特徴とする請求項１の手段の路面排水処理槽１である。
【００１４】
請求項３の発明では、路面排水処理槽１はその筐体がコンクリートブロックからなり、該コンクリートブロックは、上面壁を形成する上面壁コンクリートブロック５３と、上面壁コンクリートブロック５３の下部に配置の、流入槽７の上部と流出槽８の上部と第１円形槽１１並びに第２円形槽１２の各天井壁１８、２４を底とする溢流部１０を形成する上部コンクリートブロック５２と、該上部コンクリートブロック５２の下側に配置の、流入槽７の下部と第１円形槽１１並びに第２円形槽１２と流出槽８の下部から形成する下部コンクリートブロック５１からなり、これらのブロックは上下に積層され互いに連結されていること特徴とする請求項１または２の手段の路面排水処理槽１である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、自動車が走行する道路の側溝に接続された路面排水処理槽を道路脇の歩道の地下に埋設し、歩道のないときは道路脇の地下に埋設し、降雨初期の２時間以内のファーストフラッシュ水からなる路面排水に含有される土砂や、粉塵や、空気中の浮遊物質や、雨水中に浮遊する粒子状物質や、自動車タイヤや舗装アスファルトの摩耗くずや、事故時の車の燃料等の汚濁物質を路面排水処理槽の下部に有する円形槽内で路面排水とともに旋回させて沈殿および浮遊させることにより分離除去し、除去した路面排水を槽外の砕石層に流出して地下の土中に浸透させ、あるいは、下水道に流出し、一方、上記のファーストフラッシュの時間を越えた降雨から発生する路面排水はそのままオーバーフローすなわち溢流させることにより円形槽に通すことなくバイパスして下流の側溝に排出することで、降雨初期の２時間以内のファーストフラッシュ水に含有される路面汚染物質を的確に分離除去することができ、優れた効果を奏する路面排水処理槽である。特に、路面排水処理槽の下部である円形槽を第１円形槽とそれに隣接する第２円形槽から構成することで、円形槽１槽のみの場合よりも設置するための地下の深さを比較的浅くすることができ、また横幅も狭くでき、さらに汚濁物質の沈殿および浮遊を２槽間で循環して行うことを可能とし、円形槽１槽のみの場合よりもより効率的に浄化できる。
【００１６】
さらに本発明の路面排水処理槽の筐体をコンクリートブロックから形成するとき、コンクリートブロックを上面壁コンクリートブロックと、上部コンクリートブロックと、下部コンクリートブロックに分割することで形状が一体もののコンクリートブロックに比して単純化され、成型が容易となり、かつ各コンクリートブロックに分割したことで、それぞれを小型化できる結果、現場への搬送が容易になり、かつ現場での敷設の際の取り扱いも容易となるなど、本発明は優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の最良の形態を以下、図面を参照して説明する。図１〜図５は本発明の実施の形態の路面排水処理槽を示す。
【００１８】
本発明の路面排水処理槽１は国道その他の自動車の走行する道路の道路脇の側溝２に隣接して形成されている歩道４の地下に敷設される。この路面排水処理槽１として、その筐体は剛性で耐久性のある素材から形成されるが、一般的にはコンクリートブロックから形成される。すなわち、下部コンクリートブロック５１と上部コンクリートブロック５２と上面壁コンクリートブロック５３から形成される。
【００１９】
この場合、上面壁コンクリートブロック５３は路面排水処理槽１の上部槽５の上面壁６に相当する。この上面壁６は側溝２の上面２ｃと同一の高さ位置に設置される。路面排水処理槽１は上流の側溝２ａの路面排水を受け入れ、さらに上面壁６である上面壁コンクリートブロック５３にグレーチング蓋５４を設け、グレーチング蓋５４からも歩道に流れる路面排水を直接に受け入れるものとする。一方、上部コンクリートブロック５２と下部コンクリートブロック５１から形成する路面排水処理槽１の本体部分は、側溝２の底面３より低い位置に底８を有する路面排水取入れ用の流入槽７および槽外へ流出するための流出槽９並びに溢流部１０を形成する上部槽５から構成されている。さらに上部槽５の下側には路面排水の含有物を分離処理するための第１円形槽１１および第２円形槽１２を有する。
【００２０】
流入槽７は上流の側溝２ａ側に配設し、流入槽７の底８には上流の側溝２ａから流入した路面排水の流出口１３を有する。さらに上部槽５の下側の第１円形槽１１の周壁面１４に円周方向の流入口１５を開口しており、上記の流入槽７の流出口１３から出た路面排水は流入口１５から第１円形槽１１の槽壁に沿って円周方向に流入する。すなわち処理する路面排水は流入口１５から第１円形槽１１の周壁面１４に沿って上方に流入旋回する。さらに第１円形槽１１の底１６を路面排水の含有物中の沈殿物を沈殿分離させる沈殿物分離部１７としている。一方、第１円形槽１１の天井壁１８は路面排水に含まれる浮遊物を槽壁に沿って上方に旋回しながら浮遊分離させる浮遊物分離部１９としている。
【００２１】
第１円形槽１１の槽壁に沿って上方に流入旋回して沈殿物および浮遊物を旋回上昇中にその一部を分離した路面排水を第２円形槽１２に流出するため、第１円形槽１１と第２円形槽１２との境界壁２０の上部に上部流出口２１を配設し、第２円形槽１２の上部の周壁面２２に円周方向の上部流入口２３を開口して連通している。第２円形槽１２の上部流入口２３から流入した路面排水を槽壁に沿って円周方向に旋回下降させる。さらに第２円形槽１２の天井壁２４を旋回下降する路面排水中の浮遊物を浮遊分離させる浮遊物分離部２５とし、第２円形槽１２の底２６を路面排水に残った沈殿物を沈殿分離させる沈殿物分離部２７としている。
【００２２】
さらに第１円形槽１１と第２円形槽１２の境界壁２０の下部に第２円形槽１２から第１円形槽１１に路面排水の一部を戻すための還流用流出口２８を第２円形槽１２の下部の槽壁の周壁面２２に沿って第１円形槽１１の方向に設け、第１円形槽１１の下部に還流流入口２９を槽壁の円周方向に還流流出口２８を開口して連通している。第１円形槽に還流された路面排水は流入口１５から入った路面排水と合流され、槽壁の周壁面１４に沿って上方に流入旋回してさらに沈殿物および浮遊物を旋回上昇中に分離して路面排水を上部流出口２１から第２円形槽１２の上部流入口２３に再度流出する。このようにして循環処理した路面排水を第２円形槽１２から流出するために、第２円形槽１２の境界壁２０に対向する槽壁３０の下部に第２円形槽１２の底２６から流出槽９への連通路３１を設け流出槽９へ連通している。流出槽９の上部は側溝２の底面３の位置で閉じられている。一方、流出槽９の上側部の槽壁に槽外に延びる水平管３２が配設されている。水平管３２の出口は槽外の土中あるいは下水管に配置されている。
【００２３】
さらに上部コンクリートブロック５２からなる流入槽７の上部と第１円形槽１１の天井壁１８の上部と第２円形槽１２の天井壁２４の上部と第２円形槽１２の天井壁２４の上部は、側溝２の底と同一高さ位置に設けられている。降雨時のファーストフラッシュを越えた路面排水の場合、路面の汚濁物質はファーストフラッシュで既に流出されているので、上流の側溝２ａから流入した路面排水を第１円形槽１１および第２円形槽１２を経ることなくオーバーフローすなわち溢流させて流出槽９の上からそのまま下流の側溝２ｂに排出する。このため、流入槽７の上部と第１円形槽１１の天井壁１８の上部との間の槽壁は開口３３により連通され、さらに第１円形槽１１の天井壁１８の上部と第２円形槽１２の天井壁２４の上部の間には境界壁はなく
【００２４】
さらに第２の発明の実施の形態では、上記の実施の形態の構造に加えて、路面排水処理槽１は第２円形槽１２は槽底部に吸込口３７を配設した上向きの垂直管部３８と、第２円形槽１２の槽壁３０から隣接の流出槽９中を水平に横切り槽外に出るサイフォン頂部を形成する水平管部３９と、槽外で下垂し先端に流出口４１を有する垂直管部４０からなるサイフォン管３６を有する。第２円形槽１２の底２６により近い位置までサイフォン管３６の吸込口３７を下げることで、第２円形槽１２から流出する処理済み路面排水を吸込口３７の位置まで下げることができる。これらサイフォン管３６と上記の水平管３２とを分離処理した路面排水を槽外に流出する放流管としている。水平管３２にサイフォン管３６を付加することで、さらに効率よく路面排水を路面排水処理槽１の槽外に流出することができる。
【００２５】
本発明の実施の形態では、上記の基本的な構成において路面排水処理槽１はコンクリートブロックからなるものであり、下部コンクリートブロック５１と、上部コンクリートブロック５２と、上面壁コンクリートブロック５３からなる。なお、路面排水処理槽１はコンクリート以外の例えば鋳鉄等の十分な剛性と耐久性を有するブロックから形成してもよいことはいうまでもない。なお、図面において、黒の矢印は第１円形槽１１および第２円形槽１２で処理されて流れる路面排水を示し、白抜きの矢印はファーストフラッシュを越えた降雨時に第１円形槽１１および第２円形槽１２を経由しないで第１円形槽１１および第２円形槽１２の上部を直接オーバーフローすなわち溢流して下流の側溝２ｂに処理されることなく排出される路面排水の流れを示す。
【００２６】
本実施の形態に示すように、本発明は沈殿・浮游して処理する円形槽を第１円形槽１１および第２円形槽１２に隣接して並置することで、円形槽の高さを低くすることができ、しかも、第１円形槽１１および第２円形槽１２の間を循環しながら処理されるので、路面排水に含まれる汚濁物質が従来のものよりも高い精度で一層効率よく分離除去でき、環境により優しいものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の路面排水処理槽の平面図で、図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図２】本発明の実施の形態の路面排水処理槽の側面断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ矢視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  路面排水処理槽
２  側溝
２ａ  上流の側溝
２ｂ  下流の側溝
２ｃ  上面
３  底面
４  歩道
５  上部槽
６  上面壁
７  流入槽
８  底
９  流出槽
１０  溢流部
１１  第１円形槽
１２  第２円形槽
１３  流出口
１４  周壁面
１５  流入口
１６  底
１７  沈殿物分離部
１８  天井壁
１９  浮遊物分離部
２０  境界壁
２１  上部流出口
２２  周壁面
２３  上部流入口
２４  天井壁
２５  浮遊物分離部
２６  底
２７  沈殿物分離部
２８  還流流出口
２９  還流流入口
３０  槽壁
３１  連通路
３２  水平管
３３  開口
３４  開口
３５  開口
３６  サイフォン管
３７  吸込口
３８  垂直管部
３９  水平管部
４０  垂直管部
４１  流出口
５１  下部コンクリートブロック
５２  上部コンクリートブロック
５３  上面壁コンクリートブロック
５４  グレーチング蓋
【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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